Laserantrieb für die Raumfahrt

Abstract

Das „Laser-Lightcraft“ ist ein innovatives Antriebskonzept für Kleinstsatelliten. Der gepulste Laserantrieb eröffnet eine preiswerte Alternative zum Transfer kleiner Nutzlasten (1-10 kg) in große Höhen und erdnahe Umlaufbahnen. Neben der Demonstration eines „Lightcraft“-Starts im Labor wurden Einzelpuls-Experimente an einem Pendel-Prüfstand zur Bestimmung des Impulskoppelkoeffizienten sowohl bei Atmosphärendruck, als auch bei reduziertem Druck (große Höhe) bis hin zum Vakuum durchgeführt. Die eingesetzte Laserquelle, ein elektronenstrahlgestützter CO_2-Laser, emittiert Laserpulse mit einer Energie bis zu 410 J und erlaubt Repetitionsraten bis zu 100 Hz. Basierend auf den Ergebnissen der Experimentalstudie (Koppelkoeffizient, mittlere Austrittsgeschwindigkeit, spezifischer Impuls, Treibstoff) wird das Potential dieses alternativen Antriebskonzepts bewertet.