Raumfahrttechnik
Mit Dampfantrieb ins All

Mit Dampf fällt lassen sich nicht nur altmodische Lokomotiven auf der Erde antreiben. Forscher arbeiten daran, Mini-Satelliten mit Dampfantrieb ins All zu schicken. Im Labor hat sich die Technik schon bewährt.

HeidelbergMinisatelliten liegen im Trend, weil sie mit weniger Aufwand ins All gebracht werden können und dort kostengünstiger viel von dem erledigen, wofür sonst teure Großgeräte eingesetzt werden müssten. Der Vorteil der Mini-Raumfahrzeuge ist dabei allerdings auch ein Nachteil: Die winzigen Geräte brauchen noch winzigere Antriebsaggregate, um im Orbit navigieren zu können.

Dieses Problem wollen US-Raumfahrtingenieure jetzt lösen, indem sie eine geradezu klassische Antriebstechnik einsetzen: Dampf. Ihr jetzt auf einer Konferenz vorgestellter „Femta Thruster“ besteht aus winzigen Röhrchen von zehn Nanometer Durchmesser, in denen Wasser allein auf Grund des Kapillareffekts fließt – auch im Vakuum.

An den Auslassöffnungen werden die Kapillaren durch Miniheizungen erwärmt, wodurch das Wasser verdampft – und so einen Schub erzeugt. Technisch ähnelt der Miniantrieb den Düsen eines Laserdruckers, aus denen erhitzte Tintendampfwolken gezielt spritzen.

Um das Prinzip zu testen, haben die Forscher der Purdue University vier Prototypen des Schubaggregats in einen CubeSat eingebaut. Dann betankten sie den 2,8 Kilogramm schweren Würfel mit einem Teelöffel Wasser als Treibstoff und testeten ihn in der Hochvakuumkammer der Universität. Mit Erfolg: Der Antrieb schaffte 80 Sekunden lange schwache Schubimpulse.

Unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit sollte das ausreichen, um den Minisatelliten mit einem Viertel Watt Leistung in weniger als einer Minute einmal um 180 Grad rotieren zu lassen. Mit ähnlichen Schubdüsen wäre jedenfalls eine Lagestabilisierung von CubeSats im Orbit möglich, fasst Projektmitglied Alina Alexeenko von der Purdue University zusammen. Wasser als Treibstoff hätte – neben der leichteren Verfügbarkeit – den Vorteil, dass es weniger Gefahren birgt, die Geräte im Orbit mit Schubrückständen zu verschmutzen.

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