Mit bis zu 200.000 km/h durchs All 24.05.2024, 11:40 Uhr

Nasa zündet futuristischen Ionenantrieb bei der Raumsonde Psyche

Gut ein halbes Jahr nach dem Start ist die Raumsonde Psyche in den Reiseflugmodus übergegangen. Die Nasa hat nun einen futuristischen Ionenantrieb gestartet, der die Sonde auf bis zu 200.000 km/h beschleunigen soll.

Ionentriebwerk

Dieses Foto zeigt ein in Betrieb befindliches elektrisches Triebwerk, wie es auch für den Antrieb der NASA-Raumsonde Psyche verwendet wird. Das blaue Leuchten stammt von den geladenen Xenon-Atomen oder -Ionen.

Foto: NASA/JPL-Caltech

Im Oktober 2023 hob die Raumsonde Psyche an Bord einer Falcon Heavy-Rakete vom Kennedy Space Center in Florida ab. Ziel der Mission ist es, den gleichnamigen Metallasteroiden (16) Psyche genauer zu untersuchen. Mehr als ein halbes Jahr nach dem Start hat die Nasa Psyche in den „Reiseflugmodus“ versetzt. Dafür wurde der Ionenantrieb der Sonde gezündet. Jetzt ist sie mehr als 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 37 Kilometern pro Sekunde. Das entspricht 133.200 km/h. Nach Überwindung des atmosphärischen Widerstands soll sie über 200.000 km/h schnell fliegen.

Wie funktioniert ein Ionentriebwerk?

Ionentriebwerke erzeugen Schub, indem sie die Moleküle eines Treibgases ionisieren, also positiv elektrisch aufladen. Ein elektrisches Feld beschleunigt die Ionen und stößt sie als Strahl nach außen ab. Bei Psyche basiert der Antrieb auf Xenon. Laut Nasa entsteht dabei ein blaues Glühen, das dem Triebwerk ein futuristisches Aussehen verleiht.

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Nach der Aktivierung sind die Triebwerke fast ununterbrochen aktiv, wodurch der Orbiter immer weiter in den Weltraum vordringt. Die Sonde wird sich nun ein Jahr lang im „Full Cruise“-Modus befinden. In dieser Zeit sind die neuartigen Triebwerke aktiv, um das Ziel, den Asteroidengürtel, zu erreichen.

Vorteile eines Ionentriebwerks

Ionentriebwerke erzeugen im Vergleich zu chemischen Raketentriebwerken weniger Schub, verschleißen aber deutlich langsamer, weil es kaum bewegliche Teile gibt. Das ist für die aktuelle Mission notwendig, denn Psyche ist viele Jahre unterwegs.

Sollte alles nach Plan verlaufen, erreicht die Raumsonde im Mai 2026 den Mars. Durch dessen Schwerkraft wird sie weiter in Richtung Psyche katapultiert. Im Juli 2029 kommt das Raumfahrzeug (sofern alles nach Plan läuft) am Ziel an und verbringt 26 Monate im Orbit des Asteroiden. Dabei nähert es sich dem Himmelskörper bis auf 64 Kilometer.

Auf ihrem bisherigen Weg hat Psyche schon Experimente durchgeführt. So schickte sie Cat-Content aus 31 Millionen Kilometern Entfernung zur Erde. Das 15-sekündige Video wurde mit Hilfe von Lasertechnologie übertragen. Der Laserstrahl sendete im nahen Infrarot-Spektrum und hatte eine Datenrate von 267 Megabit pro Sekunde.

Ionenantrieb nur Teil der Lösung

Die futuristischen Ionentriebwerke sind nur ein Teil einer Lösung, die Reisen von Sonden innerhalb unseres Sonnensystems verbessern soll. Sie gehören zu einem laut Nasa „unglaublich effizienten“ solar-elektrischen Antriebssystem. Psyche wird durch Sonnenlicht betrieben. Der Schub, der durch das ionisierte Xenon erzeugt wird, ist sanft, aber ausreichend. Selbst im „Full Cruise Mode“ ist der Druck der Triebwerke etwa so stark, als würde man auf der Erde drei 20-Cent-Münzen in der Hand halten, erklärt die US-Raumfahrtagentur.

Der Name der Sonde spielt auf ihr Ziel an, denn auch der Asteroid, den das Raumschiff 2029 erreichen wird, heißt Psyche. Dort wird der Orbiter etwa zwei Jahre verbleiben und per Laser-basierter Kommunikation wissenschaftliche Daten zur Erde schicken. Bisher verlief die Reise in Richtung Psyche reibungslos. Die Nasa hofft, dass dies so bleibt.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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