Chinesische Raumfahrtdesigner haben ein Gerät im Taschenformat entwickelt, von dem sie sagen, dass es die Lebensdauer von Kleinsatelliten verlängern, und verhindern kann, dass sie zu gefährlichem Weltraummüll werden.

Die auf Ionenflüssigkeit basierende elektrische Steuerrakete wurde vom 206. Institut der China Aerospace Science and Industry Corporation entwickelt und hat In-Orbit-Tests an einem kleinen, experimentellen chinesischen Satelliten durchlaufen, der Anfang des Jahres gestartet wurde.

Im Vergleich zu herkömmlichen Raketentriebwerken, die mit chemischen Treibmitteln Antrieb erzeugen, verwenden diese neuen Ionentriebwerke flüssige Metalle – meist Cäsium, Indium oder Quecksilber – als Treibmittel, so dass Raumfahrzeuge viel weniger Treibstoff transportieren müssen als bisher.

Der 300-Gramm-Ionenantrieb ist ein hochmodernes Antriebssystem für Kleinsatelliten, das im Gegensatz zu herkömmlichen Großsatelliten keine sperrigen chemisch angetriebenen Triebwerke hat, sagte Gao Hui, Chefkonstrukteur des Geräts am Beijinger Institut.

„Ohne große Kraftstofftanks, Pumpen, Ventile und giftige Treibstoffe, die auf konventionellen Motoren montiert sind, sind die neuen Geräte absolut mobil und in der Lage, hochpräzise Orbitalmanöver für Kleinsatelliten effizient durchzuführen“, sagte Gao.

Er erklärte, dass die meisten Kleinsatelliten heute im passiven Zustand auf erdnahen Umlaufbahnen operieren und allmählich aus ihren Umlaufbahnen fallen, weil sie keine Antriebsinstrumente zur Aufrechterhaltung ihrer Höhe haben.

„Tatsächlich reicht eine sehr geringe Antriebskraft aus, um die Höhe eines Kleinsatelliten zu verändern oder mögliche Umlaufbahnabweichungen zu korrigieren und damit seine Lebensdauer zu verlängern“, sagte der Konstrukteur.

Wenn die Betriebsdauer eines hoch kreisenden Satelliten abgelaufen ist und er im Orbit bleibt, wird er zu Weltraummüll und stellt eine potenzielle Gefahr für andere Raumfahrzeuge dar.

Ohne Antriebssysteme schweben diese Satelliten möglicherweise für immer im Weltraum und verstärken so die bestehende Unordnung dort.

„Wenn sie mit unseren Steuerraketen ausgestattet sind, werden sie in der Lage sein, ihre Umlaufbahnen zu verlassen und außerhalb aller Satellitenumlaufbahnen zu reisen, was die Möglichkeit ausschließt, sich in gefährlichen Weltraumschrott zu verwandeln“, sagte Gao. Diese Lösung könne Satellitenunternehmen auf der ganzen Welt viel Geld für die Überwachung und Verfolgung von Weltraumschrott sparen und Bedenken zum Potenzial katastrophaler Kollisionen zerstreuen.

Xu Nuo, Leiterin der Abteilung für angewandte Physik am Institut, sagte, die Nachfrage nach den neuen kompakten Ionenantrieben steige, weil der Markt für kommerzielle Satelliten in China schnell wachse.

Xu sagte, dass mehrere inländische Institute Forschung und Entwicklung in Bezug auf diese Triebwerke betrieben haben, und ihr Institut das erste sei, das solche Geräte im Flug produziere und teste.

International haben bisher nur die Vereinigten Staaten die Technologie im Flug getestet. Das Institut werde die Technologie weiter verbessern, bevor es sie auf den Satellitenmarkt bringe, sagte sie.