Solare Segelflottille könnte möglicherweise gefährlichen Asteroiden umleiten

Eine Flotille von Sonnensegel-Raumsonden könnte den Verlauf des Asteroiden Apophis # 151 ändern, der ein wenig zu nahe an der Erde liegt, um den Raum durch Sonneneinstrahlung abzuschirmen, so ein französischer Forscher.

Solch ein Plan könnte dazu beitragen, Apophis in eine etwas sicherere Umlaufbahn zu versetzen, bis er am 13. April 2036 auf der Erde schwingen wird. Aber Experten haben davor gewarnt, dass jegliche Bemühungen, den Weltraumfelsen abzulenken, die Lage verschlimmern könnten.

Die vorläufige Konzeptidee wurde auf einem Symposium über Sonnensegel vorgeschlagen? Welches sind Raumfahrzeuge, die durch Sonnenlicht angetrieben werden und gegen ein Segel drücken? vor ein paar Monaten am New York City College of Technology in Brooklyn.

"Apophis ist ein gutes Ziel, um diese Art von Mission in 20 Jahren zu starten, nicht zu weit, nicht zu nah", sagte Jean-Yves Prado, Ingenieur am Nationalen Zentrum für Weltraumforschung (CNES) in Frankreich.

Wie man einen Weltraumfelsen bewegt

Eine Gruppe formationsfliegender Sonnensegel könnte den Kurs des Asteroiden verändern, indem der sogenannte Yarkovsky-Effekt, ein vom russischen Ingenieur I.O. Yarkovsky vor einem Jahrhundert.

Dieser Effekt tritt auf, wenn die Sonne einen Asteroiden mehr auf der Sonnenseite erwärmt als auf der Gegenseite. Das Gestein strahlt dann auf seiner nahen Seite mehr Wärmestrahlung aus, was ein wenig Schub erzeugt und seinen Impuls leicht verändert.

"Es ist wirklich ein sehr kleiner Effekt und trifft nicht auf sehr kleine Asteroiden zu, da die Temperatur ziemlich vernachlässigbar wäre, so dass der Schub vernachlässigbar ist", erklärte Prado. "Es gilt auch nicht für sehr große Asteroiden, weil sie zu schwer sind."

Aber für Apophis, der genau in der Mitte dieser Masse liegt, könnte der Effekt etwas bewirken.

Die vorgeschlagene Mission würde vier 441-Pfund (200 kg) Sonnensegel von einem Transfermodul einsetzen, das einen solarelektrischen Antrieb verwendete, um Apophis zu erreichen. Frühere Raumfahrzeuge, die einen solarelektrischen Antrieb verwendet haben, schließen NASAs Deep Space 1 und Dawn Probes ein.

Nach dem Einsatz würden die Sonnensegel einige Kilometer über dem Raumgestein schweben und in Formation fliegen, ohne dass eine direkte Verbindung zwischen der Erde und den einzelnen Segeln besteht.

Das Modul könnte sich auch als kleiner Schwerkrafttraktor positionieren, um Apophis einen kleinen Gravitationsschub zu geben, schlug Prado vor.

Praktische Bedenken entstehen

Eine frühere NASA-Bewertung möglicher Asteroid-Ablenkungsmethoden hatte Sonnensegel relativ hoch in Bezug auf leicht verfügbare und nicht zu komplexe Technologie platziert.

Startfenster würden für eine solche Mission verfügbar sein, um an Bord einer russischen Soyuz-Fregat-Rakete in den Jahren 2016 und 2019 zu starten, sagte Prado. Er fügte hinzu, dass eine zweite redundante Mission gestartet werden könnte, um den Erfolg sicherzustellen.

Mehrere andere Solarsegelforscher stellten auf dem Symposium Fragen zum Missionsdesign. Man stellte die Notwendigkeit eines chemischen Antriebssystems auf jedem Sonnensegel in Frage, das den Druck der Sonne ausgleichen und die Segel an ihrem richtigen Platz halten würde.

Prado antwortete, dass seine Gruppe die Möglichkeit der Verwendung von solarelektrischem Antrieb untersucht habe, um auch geringe Schubkraft beizubehalten und die Sonnensegel an Ort und Stelle zu halten, aber basierend auf den Kosten ausgeschlossen hatte.

Ein anderer Forscher schlug vor, dass das einfache Abstürzen von vier Raumschiffen mit der Masse der Sonnensegel in Apophis einfacher sein könnte.

Die lange Sicht

Ein früherer, nicht damit zusammenhängender russischer Vorschlag, den Weltraumfelsen zur Seite zu schieben, stieß auf Skepsis, zum Teil deshalb, weil jede Lösung die Chancen der Erde angesichts der Ungewissheit über die genaue Flugbahn von Apophis verschlechtern könnte.

Wissenschaftler der NASA haben bereits im Jahr 2036 die Möglichkeit einer Apophis-Kollision mit der Erde bei einer niedrigen Wahrscheinlichkeit von 1: 250.000 vermutet, als erwartet wird, dass Apophis sich im Jahr 2036 auf 29.400 km des Planeten annähert.

Der zweite nahe Durchgang des Asteroiden durch die Erde kommt im Jahr 2068, als er eine Chance von drei in einer Million (oder etwa 1: 333.000) auf den Planeten hat.

Ob Sonnensegel die Erde vor Asteroiden schützen oder nicht, die Befürworter der Technologie sind begeistert von den Fortschritten, die sie gemacht haben.

Im Juli 2010 wurde Japans Ikaros-Raumfahrzeug das erste Fahrzeug, das ein Sonnensegel eingesetzt hat und das Sonnenlicht im Weltraum erfolgreich ritt. Eine andere Anstrengung von Großbritannien namens CubeSail, die im nächsten Jahr starten soll, wird ein Sonnensegel als atmosphärische Bremse verwenden und möglicherweise dazu verwendet werden, Stücke von Weltraumschrott zu zerstören.

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