Je leest:

Ruimtevlieger op zonne-energie

Ruimtevlieger op zonne-energie

Auteur: | 25 mei 2010

Niet alleen auto’s maar ook satellieten worden tegenwoordig uitgerust met een energiezuinige hybrideaandrijving. De Japanse satelliet IKAROS kreeg naast een efficiënte ionenmotor een enorm zeil mee, om te varen op zonne-energie.

Charles Paul Landon (1799)

Ikaros, de zoon van Daedalus, wilde vliegen als een vogel. Hij maakte een paar vleugels dat hij aan zijn rug bevestigde met bijenwas, en vloog naar de zon. Maar het zonlicht was te heet, de was smolt en Ikaros stortte in zee. Hopelijk gaat het de nieuwe Japanse satelliet met dezelfde naam beter af. IKAROS staat in dit geval voor Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun. Een ruimtevlieger dus, die zonne-energie gebruikt om vooruit te komen.

Een ruimtevaartuig op zonne-energie is geen nieuw idee, maar leek tot nu toe lastig te bouwen. De hoeveelheid energie die de satelliet uit de zon kan halen hangt rechtstreeks af van zijn oppervlak. Vandaar dat IKAROS een vierkant zeil met een diagonaal van twintig meter meekreeg. Het zeil is superdun, niet meer dan 0.0075 mm. In dat dunne vlies zitten zonnecellen verwerkt om de satelliet van energie te voorzien, maar het meest vernieuwende is zijn tweede manier van energievoorziening.

IKAROS maakt gebruik van de stralingsdruk van de zon en de zonnewind. Daarvoor zijn geen zonnecellen nodig: de techniek gebruikt de botsingsenergie die lichtdeeltjes in het zonnezeil stoppen om versnelling mee op te wekken. In theorie kunnen met deze methode de snelste ruimtevaartuigen ooit worden voortgedreven. IKAROS kan, als eerste ruimtevaartuig ooit, in principe eeuwig de ruimte door trekken. Als zijn zeil niet kapot gaat tenminste, en hij dicht genoeg bij de zon blijft om energie te verzamelen.

Ruimtevlieger

Behalve een uniek aandrijfsysteem heeft IKAROS ook nog een missie: hij is onderweg naar Venus. Dat is een geschikte bestemming voor een ruimtevlieger, omdat Venus nog dichter om de zon cirkelt dan de aarde. Nadat IKAROS over zes maanden de omgeving van Venus bereikt zal de ruimtevlieger doorreizen, totdat hij over drie jaar aan de andere kant van de zon is.

Als IKAROS succesvol is, betekent dat goed nieuws voor de ontwikkeling van satellieten die lang in ons zonnestelsel moeten verblijven. De belangrijkste risicofactor voor IKAROS’ succes is zijn grote zeil. Het is erg lastig om dat zeil goed uit te klappen in de ruimte. De Japanse ontwerpers bedachten een manier waarbij het zeil van IKAROS draaiend wordt uitgeklapt, hopelijk netjes en zonder stuk te gaan.

In deze afbeelding is schematisch te zien hoe de zeilen van IKAROS worden uitgevouwd. De vier punten worden losgelaten van de satelliet, en door draaiing klappen ze uit.
JAXA

Het zeil is bovendien flinterdun, en zou dus beschadigd kunnen raken als er een stukje ruimtepuin tegenaan vliegt. Vandaar ook dat de zonnezeilaandrijving niet geschikt is voor satellieten die in een baan om de aarde vliegen: daar is het veel te vol. Als het goed gaat met IKAROS betekent dat dat nieuwe satellieten niet langer afhankelijk hoeven te zijn van de hoeveelheid brandstof die erin past. Hoe groter het zeil, hoe dieper zo’n satelliet bovendien het zonnestelsel in kan vliegen zonder dat de stroom opraakt.

Bekijk hier een filmpje over IKAROS, helaas wel in het Japans…

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 25 mei 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.