AG Ionentriebwerke
Die Arbeitsgruppe Ionentriebwerke beschäftigt sich mit elektrischen Raumfahrtantrieben, die für die Fortbewegung von Satelliten und Raumfahrzeugen im Weltraum eingesetzt werden können.
- Die durch Professor Dr. Peter J. Klar geleitete Arbeitsgruppe verfügt über jahrzehntelange Erfahrungen in der Erforschung und Entwicklung elektrostatischer Triebwerke. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den sogenannten Ionentriebwerken, speziell den Hochfrequenz-Ionentriebwerken (im englischen radio-frequency ion thruster, RIT, genannt).
- Die Ursprünge der Gruppe gehen auf die Pionierarbeiten von Prof. Horst W. Löb am Anfang der 1960er-Jahre zurück. Prof. Löb erkannte, dass man aus induktiv gekoppelten Ionenquellen einen energieeffizienten und langlebigen Weltraumantrieb bauen kann. Er gilt als der Vater des RIT, welches neben dem Kaufman-Triebwerk zu den beiden Haupttypen eines Gitter-Triebwerks zählt.
- Die Arbeitsgruppe ist spezialisiert auf die Entwicklung von diagnostischen Werkzeugen zur Charakterisierung dieser Triebwerke. Hierunter fallen eine Vielzahl von Methoden, angefangen bei Messungen am Treibstrahl (Ionenstromverteilung und Strahlenergie), über Plasmadiagnostik (Langmuir-Sonden-Technik, emissive Sonden) hin zu optischen Verfahren (Emissionsspektroskopie, THz-Spektroskopie).
- In enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern und den Weltraumagenturen DLR und ESA werden die Antriebe heute an unseren Testanlagen unter Weltraumbedingungen getestet. Teilweise sind sie schon auf Satelliten im Einsatz.
- Die bei der Triebwerksentwicklung gewonnenen plasmaphysikalischen Erkenntnisse fließen außerdem in neuentwickelte Plasmaquellen für die Materialbearbeitung und -beschichtung ein (Kooperation mit der AG Funktionelle Dünnschichten).
- In den letzten Jahren beschäftigt sich die Arbeitsgruppe verstärkt mit miniaturisierten Antrieben, deren Ionenemitter nur wenige µm bis mm groß sind und mit einer neuartigen Druckmethode (3D-Zwei-Photonen-Lithografie) direkt an der JLU gefertigt werden können.
Im folgendem Video wird die Technologie, die wir in unserer Arbeitsgruppe erforschen, humorvoll und allgemeinverständlich erklärt:
(von Till Schürmann,
http://www.till-schuermann.de)