Wie erh?lt man im Weltall Energie?
T?glich sind wir von spannenden Wissenschaftsthemen umgeben. Mit dem neuen regelm??igen Format ?Wissenssnack“ m?chten wir aktuelle wissenschaftliche Themen n?her beleuchten und durch gezielte Fragen an unsere unterschiedlichen Expert*innen am Campus Lingen aufkl?ren.
Kürzlich wurde in den Medien über die dreij?hrige Mission der Raumsonde ?Osiris-Rex“ der NASA berichtet. In diesem Zusammenhang ist die Frage für den ersten ?Wissenssnack“ entstanden: Wie erh?lt man eigentlich im Weltall Energie? Im nachfolgenden Interview mit Hochschul-Redakteurin Miriam Kronen erkl?rt Matthias Kuhr, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Maschinenbauingenieurwesen mit Schwerpunkt Energietechnik sowie Mitglied im Solarenergieverein Osnabrück, grundlegende Fragen zur Energieversorgung im Weltall.
Herr Kuhr, wie erh?lt man im Weltall Energie?
In der Regel gibt es zwei Methoden. Die erste Methode ist durch solare Strahlung von unserer Sonne. Das geht nur nahe den inneren Planeten (Merkur, Erde, Venus, Mars). Au?erhalb von den inneren Planeten sind Radionuklidbatterien verbaut. Also, man hat einen radioaktiven Stoff, der zerf?llt. Das k?nnte z.B. Plutonium 238 sein. Das ist der meistgenutzte Stoff dafür. Und da erh?lt man eine W?rmeleistung durch den Zerfall von ungef?hr 500 Watt pro Kilogramm. So viel Leistung braucht man meist nicht. Man kann die Energie auch mit einem Akku puffern bzw. kleine Kraftwerke bauen, die aus W?rmeenergie elektrische Energie machen. Eine Alternative dazu w?re der Stirlingmotor (W?rmekraftmaschine), an dem wird dann ein elektrischer Generator angeschlossen. Das gibt es beispielsweise für die chinesische Raumfahrttechnik und damit erreicht man h?here Wirkungsgrade.
Wie wird die Energie gespeichert?
Man braucht für die Elektronik an Bord mal mehr und mal weniger Energie. Also muss man die Energie puffern und da kommen Akkumulatoren zum Einsatz. Speziell bei der Raumsonde ?Osiris-Rex“. Dafür nimmt man die Lithium-Ionen-Akkus, also die gleiche Technologie, die wir auch im Handy haben.
In diesem Zusammenhang h?rt man oftmals von Sonnensegeln oder Solarsegeln, was hat es damit auf sich?
Das sind Photovoltaikmodule. Module sind in Reihe geschaltete Solarzellen, die elektrischen Strom erzeugen. Das funktioniert dann gut, wenn man dicht genug an der Sonne ist. Wir wissen aus dem Abstandsgesetz, dass die Energie, die die Sonne uns liefern kann mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Man darf sich die Segel auch nicht flatternd vorstellen, die sind schon ziemlich starr. Da oben gibt es eben auch keine Luft und deshalb wirken auch keine Kr?fte durch irgendeinen Fahrtwind oder Flugwind darauf.
Vielen Dank, dass Sie sich Zeit für den "Wissenssnack" genommen haben.
Sehr gerne!
Von: Miriam Kronen
