Lichtsegel-Technologie: Neue Ära der Raumfahrt

DELFT / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Raumfahrt steht vor einem potenziellen Paradigmenwechsel. Forscher der Brown University und der Technischen Universität Delft haben eine bahnbrechende Technologie entwickelt, die die Reisezeit zu fernen Sternen drastisch verkürzen könnte.

Die Vorstellung, dass interstellare Reisen in greifbare Nähe rücken, ist nicht mehr nur Science-Fiction. Forscher der Brown University in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Delft haben ein neues Konzept für Lichtsegel entwickelt, das die Reisezeit zu fernen Sternen von Jahrtausenden auf Jahrzehnte reduzieren könnte. Diese Lichtsegel, die aus extrem leichten und reflektierenden Materialien bestehen, nutzen die Kraft von Laserstrahlen, um sich im Weltraum fortzubewegen. Ein Laser auf der Erde könnte das Segel in nur zehn Minuten ausreichend beschleunigen, um es auf eine interstellare Reise zu schicken. Die Technologie basiert auf der Nutzung des Doppler-Effekts, der auch dafür verantwortlich ist, dass sich der Ton eines vorbeifahrenden Krankenwagens verändert. Die Forscher haben ein Lichtsegel entwickelt, das nur ein Gramm wiegt, was etwa dem Gewicht einer Geleebohne entspricht. Diese Leichtigkeit wird durch die Verwendung von Siliziumnitrid erreicht, das in einer Schicht von nur einem Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares gefertigt wird. Die Herausforderung bestand darin, das Segel so leicht und gleichzeitig so reflektiv wie möglich zu gestalten. Dabei kam eine spezielle Lithografie-Technik zum Einsatz, die kostengünstiger ist als frühere Methoden. Die Forscher nutzten künstliche Intelligenz, um das Design des Segels zu optimieren und die ideale Form der Löcher zu finden, die die Reflexion maximieren. Diese Entwicklung ist ein bedeutender Schritt im Rahmen der Breakthrough Starshot Initiative, die 2016 von Stephen Hawking und Yuri Milner ins Leben gerufen wurde. Ziel dieser Initiative ist es, Lichtsegel innerhalb von 20 Jahren zu den nächstgelegenen Sternensystemen zu schicken. Obwohl die Forschung noch in den Kinderschuhen steckt, denken die Wissenschaftler bereits über zukünftige Anwendungen nach, wie etwa die Möglichkeit, Objekte mit Licht zu levitieren. Um diese Technologie in die Praxis umzusetzen, wäre die Unterstützung großer Raumfahrtagenturen oder privater Unternehmen wie SpaceX erforderlich. Der Weg zur praktischen Anwendung, insbesondere für interstellare Reisen, erfordert jedoch noch erhebliche Anstrengungen von vielen Teams weltweit. Experten aus der Branche loben die Arbeit als bedeutenden Fortschritt in der Entwicklung von photonischen Lichtsegeln. Der nächste Schritt wird darin bestehen, die Technologie zu skalieren und weiterzuentwickeln, um sie für den praktischen Einsatz vorzubereiten.

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