NASA nutzt Origami-Faltkunst für Solarpanels im Weltall
Auf den fast zehnfachen Durchmesser entfalten kann sich ein bei der NASA entwickeltes Solarpanel. Damit wird der Transport ins All leichter und billiger, und kleine Satelliten können besser mit Energie versorgt werden. In Zukunft ist auch die Stromlieferung aus dem Weltraum zur Erde denkbar.
Verschiedene Origami-Techniken sind in dem bei der NASA entwickelten Solarpanel kombiniert.
Foto: NASA/BYU
Solarmodule spielen in der Raumfahrttechnik eine wichtige Rolle. Egal ob Satelliten oder Raumstationen, sie werden mit Energie aus Sonnenlicht versorgt.
Das neue mit Solarzellen bestückte Panel hat zusammengefaltet nur einen Durchmesser von 2,70 Metern. Ausgestreckt wächst es auf 25 Meter. Brian Trease vom NASA-Labor in Pasadena hat verschiedene Falttechniken aus der alten japanischen Origami-Kunst kombiniert, um diese Ausmaße zu erreichen. Mit Hilfe von Kollegen der Brigham Young University in Utah übertrug er die Papiertechniken auf das steifere Material der Solarzellen. „Das ist eine einzigartige Verbindung von Kunst, Kultur und Technologie“, sagt Trease. Ein einziges großes NASA-Solarpanel generiert 250 Kilowatt Energie, bislang eingesetzte schaffen nur 14 Kilowatt.
Entfaltung mit minimaler Kraft möglich
Schon heute werden Solarpanels gefaltet, bislang aber nur mit einfachen Techniken, die an einen Fächer oder ein Akkordeon erinnern. In den 1990er Jahren entwickelte der Japaner Koryo Miura eine Origami-Methode, die aber in der Praxis nur einmal bei einem japanischen Satelliten eingesetzt wurde. Trease hofft, dass seine Erfindung der Technik nun einen neuen Schub gibt, weil die Größendifferenz zwischen „gefaltet“ und „entfaltet“ deutlich größer sei als bei Miuras Entwicklung.
NASA-Forscher Brian Trease hat die Papierfalttechniken aus der alten japanischen Origami-Kunst mit Hilfe von Kollegen auf das steifere Material der Solarzellen übertragen.
Quelle: NASA
Bei der Vielzahl an Satelliten, die immer kleiner werden, und den hohen Transportkosten könnte durchaus ein wirtschaftliches Interesse daran bestehen. Das Panel könne durch minimale Kraft an einer einzigen Stelle auseinandergezogen werden, erklärt Trease, der schon als Austauschschüler in Japan Origami-Kunst an Cheeseburger-Verpackungen ausprobierte.
Auch für „CubeSats” geeignet
Der NASA-Forscher kann sich vorstellen, dass vor allem so genannte CubeSats mit dem faltbaren Solarpanel ausgestattet werden. Diese Mini-Satelliten, die immer häufiger in der Weltraumforschung eingesetzt werden, haben nur ein Volumen von einem Liter und wiegen kaum mehr als ein Kilogramm.
Wissenschaftler träumen aber noch von ganz anderen Einsatzzwecken. Eines Tages könnten große Solarpanel im All Sonnenenergie speichern und per Mikrowellen auf die Erde abstrahlen.
Origami-Roboter fürs Weltall gibt es auch schon
In den vergangenen Jahrzehnten haben sich vor allem Mathematiker und Physiker immer wieder mit der jahrhundertealten Origami-Kunst befasst. Erst vor kurzem stellten Harvard-Forscher einen Roboter vor, der sich selbst zusammenfalten kann. Auch er ist für den Einsatz im Weltall gedacht.
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