Im Jahr 2015 gründete der russische Milliardär Yuri Milner Breakthrough Initiatives, eine gemeinnützige Organisation, die sich der Verbesserung der Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) widmet. Im April des folgenden Jahres kündigten er und die zu gründende Organisation die Schaffung von Breakthrough Starshot an, einem Programm zur Schaffung eines von Lichtsegeln angetriebenen „Wafercrafts“, das die Reise zum nächsten Sternensystem - Alpha Centauri - in unserem Leben ermöglichen würde.
Im vergangenen Juni hat die Organisation einen wichtigen Schritt zur Erreichung dieses Ziels getan. Nachdem Breakthrough eine Fahrt mit einigen Satelliten, die im Low Earth Orbit (LEO) stationiert waren, angekuppelt hatte, führte er einen erfolgreichen Testflug seines ersten Raumfahrzeugs durch. Bekannt als "Sprites", sind dies nicht nur die kleinsten Raumschiffe, die jemals gestartet wurden, sondern auch Prototypen für das spätere Wafercraft, das Starshot an Alpha Centauri senden möchte.
Das Konzept für ein Wafercraft ist einfach. Durch die Nutzung der jüngsten Entwicklungen im Bereich Computer und Miniaturisierung könnten Raumfahrzeuge in der Größe einer Kreditkarte geschaffen werden. Diese könnten alle erforderlichen Sensoren, Mikroprozessoren und Mikrothruster aufnehmen, wären jedoch so klein und leicht, dass viel weniger Energie benötigt würde, um sie auf relativistische Geschwindigkeiten zu beschleunigen - im Fall von Starshot bis zu 20% der Lichtgeschwindigkeit .
Wie Pete Worden - Executive Director von Breakthrough Starshot und ehemaliger Direktor des Ames Research Center der NASA - in einem Interview mit sagte Wissenschaftlicher Amerikaner:
„Dies ist eine sehr frühe Version dessen, was wir an interstellare Entfernungen senden würden. Darüber hinaus ist dies ein weiterer klarer Beweis dafür, dass es Ländern möglich ist, zusammenzuarbeiten, um großartige Dinge im Weltraum zu tun. Dies sind europäische Raumschiffe mit US-amerikanischen Nanosatellitennutzlasten, die auf einem indischen Booster starten - viel internationaler kann man nicht sein. "
Professor Abraham Loeb hat auch einige ausgewählte Worte, um diesen historischen Anlass zu markieren. Prof. Loeb ist nicht nur Frank B. Baird Jr. Professor für Wissenschaft, Vorsitzender der Astronomieabteilung und Direktor des Instituts für Theorie und Berechnung an der Harvard University, sondern auch Vorsitzender des Breakthrough Starshot Advisory Committee. Wie er dem Space Magazine per E-Mail sagte:
„Der Start der Sprite-Satelliten ist die erste Demonstration, dass miniaturisierte Elektronik auf kleinen Chips ohne Schaden gestartet werden kann, die raue Umgebung des Weltraums überlebt und erfolgreich mit der Erde kommuniziert. Die Starshot-Initiative zielt darauf ab, ähnliche Chips, die an einem leichten Segel befestigt sind, auf den Markt zu bringen, die von einem Laserstrahl auf ein Fünftel der Lichtgeschwindigkeit gedrückt werden, damit seine Kamera-, Kommunikations- und Navigationsgeräte (deren Gesamtgewicht in der Größenordnung eines Gramms liegt) dies tun Erreiche den nächsten Planeten außerhalb des Sonnensystems innerhalb unserer Generation. “
Das Fahrzeug wurde am 23. Juni auf zwei Satelliten des multinationalen Technologiekonzerns OHB System AG eingesetzt. Ähnlich wie die von Starshot vorgeschlagenen StarChips stellen die Sprites einen wichtigen Schritt in der Entwicklung von Miniatur-Raumfahrzeugen dar, die die Arbeit größerer Roboterforscher erledigen können. Sie messen nur 3,5 x 3,5 cm (1,378 x 1,378 Zoll) und wiegen nur vier Gramm (0,14 Unzen), schaffen es aber dennoch, Sonnenkollektoren, Computer, Sensoren und Radios in ihre winzigen Rahmen zu packen.
Die Sprite wurden ursprünglich von Zac Manchester, einem Postdoktoranden und Luft- und Raumfahrtingenieur an der Cornell University, konzipiert. Bereits 2011 startete er eine Kickstarter-Kampagne („KickSat“), um Spenden für die Entwicklung des Konzepts zu sammeln. Auf diese Weise konnten die damit verbundenen Kosten für die Raumfahrt gesenkt werden. Die Kampagne war ein großer Erfolg. Manchester sammelte insgesamt 74.586 US-Dollar von seinem ursprünglichen Ziel von 30.000 US-Dollar.
Manchester ist jetzt Mitglied von Breakthrough Starshot (wo er für das Design und die Optimierung von Wafern verantwortlich ist) und beaufsichtigte den Bau der Sprites von der Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering in Cornell. Wie Professor Loeb erklärte:
„Das Sprites-Projekt wird von Zac Manchester geleitet, einem Postdoc aus Harvard, der während seiner Promotion in Cornell damit begonnen hat, daran zu arbeiten. Sprites sind Satelliten in Chipgröße, die mit Sonnenlicht betrieben werden und im Weltraum freigesetzt werden sollen, um eine neue Technologie von leichten Raumfahrzeugen (im Gramm-Maßstab) zu demonstrieren, die mit der Erde kommunizieren können. “
Ziel dieser Mission war es zu testen, wie gut die elektronischen Systeme und die Funkkommunikation der Sprites im Orbit funktionieren. Nach dem Einsatz blieben die Sprites an diesen Satelliten (bekannt als "Max Valier" und "Venta") angeschlossen und begannen zu senden. Anschließend gingen Mitteilungen von Bodenstationen ein, die zeigten, dass die neuartige Funkkommunikationsarchitektur der Sprites genau so funktionierte, wie sie entworfen wurde.
Nach Abschluss dieses Tests hat Starshot nun die Bestätigung, dass ein Waferocraft im Weltraum arbeiten und mit bodengestützten Steuerungen kommunizieren kann. In den kommenden Monaten und Jahren werden die vielen Wissenschaftler und Ingenieure, die hinter diesem Programm stehen, zweifellos versuchen, andere wichtige Systeme (wie die Mikrothruster und Imager des Fahrzeugs) zu testen und gleichzeitig an den verschiedenen technischen Problemen zu arbeiten, die eine instellare Mission mit sich bringen würde.
In der Zwischenzeit senden die Sprites immer noch und stehen in Funkkontakt mit Bodenstationen in Kalifornien und New York (sowie Funkbegeisterten auf der ganzen Welt). Für diejenigen, die ihre Kommunikation mithören möchten, war Prof. Loeb so freundlich, uns mitzuteilen, auf welcher Frequenz sie senden.
"Die Funkfrequenz, mit der die gerade gestarteten Sprites arbeiten, beträgt 437,24 MHz, was einer Wellenlänge von ungefähr 69 cm entspricht", sagte er. Wenn Sie also ein Amateurfunkgerät haben und Lust haben, sich einzuschalten, können Sie hier Ihre Wählscheiben einstellen!
Schauen Sie sich auch das Kickstarter-Video von Zac Manchester an, das die Technologie und Inspiration für den KickSat zeigt:
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