Tethersystem

Tethersysteme (Weltraumseile) nutzen physikalische Kräfte in der Orbitmechanik für verschiedene Anwendungen: Energieerzeugung, Bahntransfers und Schwerkraftgradient-Stabilisierung. Die Grundidee: Ein langes Seil zwischen zwei Objekten im Orbit nutzt den Schwerkraftgradienten und die Orbitalmechanik, um nützliche Arbeit zu leisten.

Elektrodynamische Tether: Ein leitfähiges Seil, das sich durch das Erdmagnetfeld bewegt, erzeugt elektrischen Strom (wie ein Dynamo). Umgekehrt kann ein Strom durch das Seil geschickt werden, um Lorentzkraft zu erzeugen und den Orbit zu ändern, ohne Treibstoff. Das TSS-1R-Experiment (1996, Space Shuttle Atlantis) demonstrierte das Prinzip mit einem 19,7 km langen Seil, das 3.500 Volt erzeugte, bevor es riss.

Momentum-Exchange Tether: Ein rotierendes Seil fängt ein Raumschiff am unteren Ende ein und schleudert es am oberen Ende mit höherer Geschwindigkeit weiter, wie eine Schleuder. Das System verliert dabei Bahnenergie, die durch elektrodynamischen Antrieb oder Nachschub wiederaufgebaut werden kann.

Für die Zukunft werden Konzepte wie der Rotovator diskutiert: Ein rotierendes Tethersystem im Orbit, das Nutzlasten von der Oberfläche aufnimmt und in höhere Bahnen hebt, ein Kompromiss zwischen konventionellen Raketen und dem (technisch ferneren) Weltraumlift.