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Ionenantrieb

Ionenantrieb

Der Ionenantrieb ist derzeit einer der fortschrittlichsten Antriebe für die Raumfahrt, auch wenn er noch am Anfang seiner Entwicklung steht.

Die Ionen sind um einiges leichter als herkömmliche chemische Treibstoffe. Auch die Austrittsgeschwindigkeit ist ca. zehnmal höher als bei einem Antrieb mit chemischen Treibstoff. Dass heißt also das der Ionenantrieb leichter und ergiebiger ist. Satelliten, die bissher mit chemischen Treibstoffen angetrieben wurden hatten einen Vorrat für ca. zehn Jahre. Wenn diese mit einem Ionenantrieb ausgestattet werden kann ihre Haltbarkeit mindestens verdoppelt werden.

 

Funktionsweise

Als Treibstoff dient meist das schwere Edelgas Xenon. In einer Kammer trennt ein elektrisches Hochfrequenzfeld Elektronen aus dem Edelgas und wandelt dadurch die Gasatome in positiv geladene Ionen um. Dann werden sie in einem elektronischen Feld auf 30 km/sekunde beschleunigt und durch eine Düse mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen (ca. 40 km/s).

 

NASA - Deep Space One

Die Nasa startete vor kurzem ein Pilotprojekt mit Namen "Deep Space 1". Diese Sonde verfügt über einen Ionenantrieb und ein neuartiges Navigationssystem, mit dem die Sonde in der Lage ist, ihren Kurs im Weltall selbst zu steuern. Die Sonde fliegt mit dem oben beschriebenen Ionenantrieb. Der Rückstoss beschleunigt die Sonde in ca. 300 Tagen auf eine Geschwindigkeit von 12.960 km/h. Das ist zehn mal schneller als mit einem normalen Treibstoffantrieb. Der Ionenantrieb wirkt sich auch auf das Gesamtgewicht der Sonde aus, da er wesendlich leichter und kleiner ausgelegt werden kann als ein herkömmlicher. Der Schub des Ionentriebwerks ist sehr gering, um die Sonde dennoch auf eine hohe Geschwindigkeit zu bringen, muss das Triebwerk lange in betrieb bleiben. Das Triebwerk ist auf eine Brenndauer von 8000 Stunden ausgelegt und könnte so fast ein ganzes Jahr ohne Unterbrechung arbeiten. Das Triebwerk wird durch zwei große Sonnensegel mit neuartigen Solarzellen mit Strom versorgt.