Raumfahrt: Raketentriebwerk soll Cubesats durchs Sonnensystem schießen

US-Wissenschaftler haben ein Raketentriebwerk für Kleinsatelliten entwickelt. Es soll die Cubesats aus der Erdumlaufbahn und zu anderen Himmelskörpern bringen. Ist die Kickstarter-Kampagne der Entwickler erfolgreich, könnte es in anderthalb Jahren so weit sein.

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Cat: Wasser als Treibstoff
Cat: Wasser als Treibstoff (Bild: Benjamin Longmier)

Cubesats sind kleine Satelliten, die die Weltraumforschung günstiger machen sollen. Einige haben als Bordcomputer ein Smartphone. Eine Gruppe von Wissenschaftlern um Benjamin Longmier von der Universität von Michigan in Ann Arbor hat einen Antrieb entwickelt, der die Kleinsatelliten aus der Erdumlaufbahn befördern soll. Per Crowdfunding wollen sie die Entwicklung finanzieren.

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Cubesat Ambipolar Thruster (Cat) heißt der Plasma-Antrieb, der einen Cubesat in ein kleines Raumfahrzeug verwandelt, das zu anderen Himmelskörpern im Sonnensystem fliegt. Der Flüssigtreibstoff wird zunächst verdampft. Das Gas kommt in eine Brennkammer, wo es zu einem 350.000 Grad heißen Plasma ionisiert wird. Permanentmagnete stoßen dieses mit einer Geschwindigkeit von bis zu 20.000 Metern pro Sekunde aus dem Triebwerk aus, wodurch ein Rückstoß erzeugt wird.

Würfelsatellit

Cubesat ist ein von der California Polytechnic State University entwickeltes Satellitenformat. Für die Cubesats gibt es eine eigene Startvorrichtung, die es ermöglicht, die Satelliten als Sekundärnutzlast in den Weltraum zu transportieren. Ein solcher Satellit besteht aus einem würfelförmigen Gerüst mit einer Kantenlänge von 10 Zentimetern. Cubesats gibt es auch als Kombination mehrerer Würfel - etwa als 30 Zentimeter langen Cubesat-3. Cat passt in einen Würfel eines Cubesat-3.

  • So könnte ein Cubesat mit Cat aussehen. (Bild: Benjamin Longmier)
  • Der Antrieb passt in einen Würfel eines Cubesat-3. (Bild: Benjamin Longmier)
  • Die Brennkammer: Das Gas wird von links eingeführt und ionisiert. Das Plasma tritt durch die Düse rechts aus. (Bild: Benjamin Longmier)
  • Ein Cubesat wird als Sekundärnutzlast ins All transportiert. (Bild: Benjamin Longmier)
So könnte ein Cubesat mit Cat aussehen. (Bild: Benjamin Longmier)

Für einen Cubesat-3 reichen weniger als 2,5 Kilogramm Flüssigtreibstoff - eingesetzt werden soll Wasser oder Jod - für einen Einsatzzeitraum von über 20.000 Stunden aus. Die Energie für das Triebwerk liefern vier Sonnensegel.

Startbereit in anderthalb Jahren

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Die meisten Komponenten für das Triebwerk existierten bereits und seien getestet, erklären die Forscher. Sie wenden sich mit einer Crowdfunding-Kampagne auf der Plattform Kickstarter an die Webgemeinde: Sie wollen Geld sammeln, um ein Plasma-Triebwerk zu bauen, zu testen und schließlich in einen Cubesat zu integrieren. In etwa anderthalb Jahren könnte der in den Orbit geschossen werden und dort seine Reise ins Sonnensystem antreten. Es wäre der erste Cubesat, der die Erdumlaufbahn verlässt.

200.000 US-Dollar sollen bis zum 5. August zusammenkommen. Bis dato haben knapp 900 Unterstützer mehr als 35.000 US-Dollar zugesagt.

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