🛰️ Erstmalig: Dieser Satellit bewegt sich ohne Treibstoff, dank des Erdmagnetfelds

Satelliten können sich nun ohne einen einzigen Tropfen Treibstoff fortbewegen. Einem neuseeländischen Start-up, Zenno Astronautics, ist es gelungen, einen Antrieb zu testen, der supraleitende Magnete nutzt, um die Position eines Satelliten im Orbit zu halten. Diese Technologie, die lange als zu sperrig und empfindlich für kleine Raumfahrzeuge galt, hat gerade eine wichtige Hürde genommen.

Das System mit dem Namen Supertorquer funktioniert, indem es Sonnenenergie direkt in Bewegung umwandelt. Supraleitende Magnete, die von Solarmodulen mit Strom versorgt werden, erzeugen ein Magnetfeld, das mit dem der Erde interagiert. Durch die Steuerung dieses Feldes an Bord des Satelliten können die Ingenieure das Raumfahrzeug ausrichten und beschleunigen, ohne Treibstoff verbrennen zu müssen.


Das größte technische Hindernis liegt in der Kühlung der Magnete. Um supraleitend zu werden, müssen sie auf -200 °C gebracht werden. Im Weltraum ist die Umgebung zwar sehr kalt, aber der Satellit selbst bleibt durch die Sonne bei etwa 20 Grad. Die Ingenieure haben daher eine leistungsfähige Isolierung und eine Wärmepumpe entwickelt, die die überschüssige Wärme abführt, sodass die Magnete ohne flüssige Kryotechnik arbeiten können.

Der erste Flugtest fand auf dem Satelliten Mira statt, der im November letzten Jahres an Bord einer SpaceX-Mission gestartet wurde. Seitdem hat der schuhkartongroße Supertorquer seine Wirksamkeit unter Beweis gestellt. Max Arshavsky, CEO von Zenno, erklärt, dass diese Technologie heftige Bewegungen des Satelliten vermeidet und eine präzise Ausrichtung ermöglicht – und das alles ohne einen einzigen Tropfen Treibstoff.

Die zukünftigen Anwendungen sind vielversprechend. Das Unternehmen plant, leistungsstärkere Systeme einzusetzen, damit Raumfahrzeuge aneinander andocken oder in der Nähe manövrieren können. Langfristig könnten diese Magnete Raumschiffe allein mit Sonnenenergie zum Mond und zum Mars antreiben. Arshavsky stellt sich sogar magnetische Schutzschilde vor, die Astronauten vor kosmischer Strahlung schützen.

Das ultimative Ziel ist es, die Abhängigkeit von irdischen Ressourcen zu verringern, um eine nachhaltige Raumfahrtindustrie aufzubauen. Indem sie die reichlich vorhandene Sonnenenergie in Antriebskraft umwandelt, ebnet diese Innovation den Weg für längere und kostengünstigere Missionen. Ein neuer, größerer Demonstrator soll später in diesem Jahr getestet werden.

Wechselwirkung mit dem Erdmagnetfeld

Die Erde besitzt ein Magnetfeld, das weit über die Atmosphäre hinausreicht. Jeder Magnet, der in dieses Feld gebracht wird, erfährt eine Kraft: Das ist das Prinzip eines Kompasses. Durch die Steuerung der Ausrichtung und Intensität des von den supraleitenden Magneten erzeugten Feldes kann der Satellit ein Drehmoment zum Drehen um die eigene Achse oder eine translatorische Kraft erzeugen.

Der Supertorquer verwendet mehrere Magnete, die in verschiedenen Achsen ausgerichtet sind. Durch selektives Aktivieren der Magnete kann der Satellit um jede beliebige Achse gedreht oder linear verschoben werden. Dieses System ersetzt chemische oder Ionenantriebe.

Der Vorteil ist zweifach: Es muss kein Treibstoff mitgeführt werden, also weniger Masse beim Start, und es gibt keine Gasfahne, die die Instrumente verunreinigen könnte. Außerdem ist Sonnenenergie unerschöpflich, solange die Sonne scheint.