Forscher der University of Nottingham haben eine neue Generation von ultraleichten, treibstofffreien Antriebssystemen für Raumfahrzeuge entwickelt. Diese neuartigen, transmissiven Solarsegel nutzen mikroskopische Brechungsmuster, um Sonnenlicht zu biegen, anstatt es zu reflektieren. Dieser innovative Ansatz verspricht eine verbesserte Steuerung und Antriebseffizienz für zukünftige Weltraummissionen.
Die in der Fachzeitschrift Acta Astronautica veröffentlichte Studie beschreibt einen neuartigen Optimierungsrahmen für das Design dieser Segelmuster. Dieser Ansatz trägt zu nachhaltigen, umweltfreundlichen Weltraumtechnologien bei und könnte durch die Verringerung der Abhängigkeit von Bordtreibstoff längere Operationen im tiefen Weltraum ermöglichen. Die Forschung unterstützt auch ehrgeizigere Anwendungen, wie beispielsweise weltraumbasierte Klimaschutzmaßnahmen.
Kooperationen mit der Technischen Universität München und dem KTH Royal Institute of Technology haben zu einer Roadmap für ein planetarisches Sonnenschutzsystem beigetragen, das darauf abzielt, die globalen Temperaturen durch Reflexion oder Streuung von Sonnenstrahlung zu senken. Dr. Cappelletti von der University of Nottingham präsentierte das Konzept der solarsegelgestützten planetaren Sonnenschirme auf einer Veranstaltung der Vereinten Nationen zum Thema Klimainnovation, was das Potenzial dieser Technologien für zukünftige Klimaresilienzstrategien unterstreicht.
Die University of Nottingham integriert diese transmissiven Segel aktiv in ihre CubeSat-Missionen WormSail und JamSail. Diese von Studenten geleiteten Missionen, die sich derzeit in der Entwicklung befinden, zielen darauf ab, kostengünstige Solarsegelantriebe und neuartige Lageregelungsstrategien im niedrigen Erdorbit zu demonstrieren. Die JamSail-Mission, die voraussichtlich nicht vor 2026 starten wird, wird als erste von der Universität Nottingham entwickelte und gestartete CubeSat-Mission eine flexible, kostengünstige GNSS-Interferenzdetektionsnutzlast sowie ein kompaktes, brechendes Solarsegel demonstrieren, das die Umlaufbahn des Satelliten ohne zusätzlichen Treibstoffbedarf anpassen kann.
Diese Forschung steht im Einklang mit dem umfassenderen Engagement der University of Nottingham für nachhaltige Antriebe. Die Universität hat kürzlich ein 5,3 Millionen Pfund schweres Programm für kryogene Wasserstoff-Elektroantriebssysteme gestartet und eine Baugenehmigung für ein Wasserstoffantriebsforschungslabor erhalten, das voraussichtlich Mitte 2026 in Betrieb genommen wird. Dieses Labor wird die Forschung und Hochleistungsprüfung von Antriebssystemen für die Transportindustrie ermöglichen und wird mit den Megawatt-Klasse-Testanlagen des benachbarten Power Electronics and Machines Centre (PEMC) verbunden sein. Die University of Nottingham wurde als siebtstärkste Forschungseinrichtung im Vereinigten Königreich gemäß REF 2021 eingestuft und ist bekannt für ihre Innovationskraft, die von Entdeckungen wie MRT und Ibuprofen bis hin zu grüneren Transportlösungen reicht.