Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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K: Kurzzeitphysik

K 7: Laser-Anwendungen/-Materialbearbeitung

K 7.5: Vortrag

Donnerstag, 18. März 1999, 17:30–17:45, GE1

Das Laser-Lightcraft, ein innovatives Antriebskonzept zum Start von Mikrosatelliten — •Eberhard Zeyfang, Wolfgang Schall und Wilhelm Mayerhofer — DLR Inst. f. Technische Physik, Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart

Im Gegensatz zum klassischen Raketenantrieb wird beim Laser-Lightcraft die Energiequelle nicht mitgeführt, sondern von einem bodengestützten Laser zum Raumfahrzeug übertragen.Die in das Lightcraft integrierte Antriebsdüse ist als Reflektor ausgeführt und konzentriert die gepulste Laserstrahlung. Beim Flug innerhalb der Erdatmosphäre wird dabei ein Luftplasma erzeugt, dessen explosionsartige Ausbreitung den Antriebsimpuls liefert.Für grössere Höhen muss Treibstoff mitgeführt werden, der in der gleichen Weise vom Laserstrahl beschleunigt wird. Mit Hilfe der am Institut für Technische Physik vorhandenen Technologie für leistungsstarke CO2-Pulslaser konnte in einem ersten Schritt der Start eines Lightcraft im Labor demonstriert werden.Bei einer Laserpulsenergie von 60 J und einer Pulsfrequenz von 25 Hz ( mittlere Leistung 1,5 kW ) konnte ein Gerät von 25 g Masse mit wenigen Pulsen auf eine Flughöhe von 8 m gebracht werden ( begrenzt durch Laborhalle ). Der vorhandene CO2-Laser kann bis zu einer mittleren Leistung von 10 kW betrieben werden, ein Ausbau bis 50 kW ist geplant. Für den Start von Mikrosatelliten mit 1 bis 10 kg Startmasse sind Laserleistungen von 100 bis 1000 kW erforderlich. An Konzepten zur Verbesserung der Strahlqualität und der Strahlnachführung wird am Institut gearbeitet.