Autor: Michael Stein.

Dabei ist diese Bezeichnung eigentlich nicht korrekt, handelt es sich doch bei der von der NASA diskutierten Variante um eine nukleare Energiequelle, die ein Ionen-Triebwerk versorgen soll.

Dieser beispielsweise an Bord der NASA-Raumsonde Deep Space 1 (DS 1) erprobte Triebwerkstyp erzeugt einen sehr geringen Schub, indem ein ionisiertes, d.h. elektrisch geladenes Gas mit Hilfe eines elektrischen Felds auf sehr hohe Geschwindigkeiten (bei DS 1 ca. 30 km/Sek.) beschleunigt und ausgestoßen wird. Obwohl die Schubleistung von Ionenstrahl-Triebwerken zur Zeit noch extrem gering ist, kann aufgrund der monatelangen Brenndauer dennoch ein erheblicher Geschwindigkeitszuwachs erzielt werden.

Für Missionen in das äußere Sonnensystem jedoch eignet sich dieser Antrieb bisher nicht, da Solarzellen die hierfür erforderliche elektrische Energie aufgrund der großen Distanz zur Sonne nicht liefern können. Genau hier wäre dann eine nukleare Energiequelle von Vorteil, da sie über einen sehr langen Zeitraum Energie für einen solchen Antrieb liefern könnte.

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Ein Beitrag von Michael Stein.

Am 24. Oktober 1998 startete Deep Space 1 (DS1) an Bord einer Delta II-Rakete von Cape Canaveral aus zu seiner Primärmission, die nach knapp einem Jahr im September 1999 endete. Während dieser Zeit wurden zwölf neue Raumfahrttechnologien erfolgreich getestet, von denen der Ionenantrieb sicherlich am spektakulärsten war. Dieser Antrieb liefert eine sehr geringe, dafür aber über lange Zeiträume konstante Schubleistung. Bei DS1 wurde ionisiertes (also elektrisch geladenes) Xenon-Gas verwendet, das mit Hilfe elektrischer Felder auf eine Geschwindigkeit von annährend 30 Kilometer pro Sekunde beschleunigt wurde und dadurch einen der Austrittsrichtung entgegengesetzten Schub erzeugte. Die hierfür notwendige elektrische Leistung wurde mit Hilfe neuartiger Solarpaneele erzeugt, die das einfallende Sonnenlicht auf die einzelnen Solarzellen konzentrierten.
 
Ein erster Höhepunkt der Mission war der Vorbeiflug am Asteroiden Braille in nur 26 Kilometer Entfernung am 28. Juli 1999. DS1 machte einige Aufnahmen von Braille, maß verschiedene Parameter wie Größe, Form, Zusammensetzung und Helligkeit sowie untersuchte, ob der Sonnenwind im unmittelbaren Umfeld des Asteroiden Veränderungen aufwies, die auf ein Magnetfeld hingedeutet hätten.

Nachdem die NASA sich für eine Verlängerung der Mission entschieden hatte, die DS1 schließlich noch zum Kometen Borrelly führen sollte, stand die so genannte „Extended Mission“ schon zu Beginn vor dem Aus, als am 11. November 1999 ein Sternensensor versagte, mit dessen Hilfe die Raumsonde ihre Lage im Raum kontinuierlich ermittelte. Ohne eine zuverlässige Lageorientierung aber ist eine Navigation im All wie auch die Ausrichtung der Sende- und Empfangsantenne zur Erde nicht möglich. Das DS1-Team am NASA-eigenen Jet Propulsion Laboratory (JPL) schaffte es jedoch in den folgenden Monaten eine Software zu entwickeln, die eine für diesen Zweck nie vorgesehene Kamera an Bord der Sonde zum Ersatz-Sternensensor umfunktionierte. Ende Mai 2000 schließlich wurde die Software zum Raumfahrzeug übertragen und intensiv getestet, bevor DS1 einen Monat später wieder seinen Ionenantrieb starten und dem Kometen-Rendevouz entgegensteuern konnte.
 
Der Vorbeiflug am Kometen Borrelly erfolgte am 23. September 2001 (MESZ) in einem Abstand von etwa 2.200 km mit einer Geschwindigkeit von rund 16,5 km/s. Bereits mehrere Stunden vor der größten Annäherung begann die Sonde mit der Ionen- und Elektronen-Messung im weiteren Umfeld des Kometen. Etwa 90 Minuten bevor DS1 den Kometen erreichte wurde der Infrarot-Spektrometer für kurze Zeit aktiviert, um Daten über die Zusammensetzung des Kometenkerns zu sammeln. Gut eine halbe Stunde vor maximaler Annäherung begann dann die Kamera, Aufnahmen vom Kometen anzufertigen. Eine Lageveränderung der Sonde zwei Minuten vor der größten Annäherung an den Kometen ermöglichte es, mit den Ionen- und Elektronen-Messgeräten die innere, den Kometenkern umgebende Wolke aus Staub und Gas zu untersuchen.
 
DS1 war die erste Mission im Rahmen des New Millennium-Programms der NASA, dessen Ziel es ist, neue Technologien für zukünftige Raumfahrtmissionen zu erproben. Um die Kosten gering zu halten, wurde die Raumsonde so einfach wie möglich gebaut, wobei – natürlich mit Ausnahme der zu testenden Komponenten – vorzugsweise bereits bei früheren Missionen erfolgreich eingesetzte Technologien verwendet wurde

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