Unter dem Begriff 'Solar-Sail' (Sonnensegler) wird ein Raumfahrtgerät verstanden, das passiv den permanenten Strahlungsdruck der Sonne für Antriebszwecke nutzt. Der Segler ist unabhängig von aktiven Antriebselementen, da eine große reflektierende Folie den Impuls der von der Sonne ausgesandten Photonen in einen kontinuierlichen Schub umwandelt. Die Haupteinflußgröße eines solchen Raumfahrtgerätes liegt in dem Verhältnis zwischen Segelfläche und Masse der Konstruktion. Für eine Erdorbitmission (ODISSEE) sind 40 m x 40 m Segelfläche (mit Aluminium und Chrom beschichtete Kapton-Folie) bei einer Gesamtmasse von 100 kg erforderlich. Konstruktionen mit Segelflächen in dieser Größenordnung stellen allerdings hohe Anforderungen an die ingenieurwissenschaftliche Umsetzung. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat in Zusammenarbeit mit der NASA/JPL konstruktive Ansätze erarbeitet, die Lösungen und eine Optimierung dieser Problematik beinhalten. Untersucht wurde der Einsatz von CFK-Faltrohren. Dabei handelt es sich um vollkommen ausgehärtete Rohre, die ohne Druckbeaufschlagung von einer Trommel abgewickelt und zu einer Maststruktur entfaltet werden können. Die Vorteile solcher Rohre liegen neben der sehr geringen Masse (< 100 g/m), vor allem in der Realisierung von sehr hohen spezifischen Biegesteifigkeiten und in dem hohen Grad an elastischer Verformung, dem diese Rohre unterworfen werden können. Es ist somit möglich, eine spezifische hochsteife Maststruktur für einen Sonnensegler zu fertigen und diese auf kleinstem Raum (Volumen von 0,29 Kubikmeter) für die Überführung in den Weltraum zu verstauen.
SOLAR-SAIL - Einsatz von Faserverbundmaterialien zur Realisierung von Raumfahrtgeräten in Ultra-Leichtbautechnologie
1998
16 Seiten, 18 Bilder, 4 Tabellen, 18 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Heckdeckel mit Abtriebshilfen in Leichtbautechnologie fur Hochleistungsfahrzeuge
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