Solarzellen für Extrembedingungen Sonnenstrom beflügelt ESA-Raumsonde Rosetta

Redakteur: Peter Koller

Das Aufwecken der Raumsonde Rosetta hat die Endphase einer der spannendsten Weltraummissionen eingeleitet. Seit 10 Jahren ist Rosetta schon unterwegs, für ihre Stromversorgung sorgen Solarzellen, die in in Heilbronn entwickelt wurden.

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Das Ausklappen der LILT-Solarzellen wurde auf der Erde mit einer Spezialaufhängung der Sonde getestet.
Das Ausklappen der LILT-Solarzellen wurde auf der Erde mit einer Spezialaufhängung der Sonde getestet.
(ESA)

Nach 31 Monaten in einer Art Winterschlaf versorgen die Solarzellen der Sonde jetzt wieder alle Systeme mit Energie. Den Strom produzieren hochentwickelte Siliziumzellen der Heilbronner AZUR SPACE Solar Power GmbH. Das Unternehmen ist ein Solar-Pionier der ersten Stunde und kann auf 50 Jahre Firmengeschichte zurückblicken.

Der Weg, dreimal an der Erde und einmal am Mars vorbei, verlieh Rosetta Schwung für die lange Reise bis jenseits der Jupiterbahn. In einer Entfernung von 800 Millionen Kilometern zur Sonne würden die Solarzellen jedoch nicht ausreichend Strom für alle Systeme erzeugen. Deshalb wurde die Sonde für die Reise in einen Ruhemodus versetzt. Bevor Rosetta nun jedoch in eine Umlaufbahn um den Zielkometen einschwenken und erste Messungen durchführen kann, mussten die Systeme wieder zum Leben erweckt werden.

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Wenn die Sonde Rosetta den Kometen 67 P/ Churyumov-Gerasimenko erreicht, ist dieser vier Mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Jetzt können die Sonnensegel zeigen, was in ihnen steckt. Die beiden 14 Meter langen Solarpanele an den Seitenwänden haben im ausgeklappten Zustand eine Spannweite von 32 Metern. Insgesamt 64 Quadratmeter Solarzellen liefern den für die Sonde notwendigen Energiebedarf von 440 Watt.

Solarzellen für Extrembedingungen

Die Entwicklung der Solarzellen wurde zu Beginn der 1990er Jahre in Angriff genommen. Ausgangspunkt war das ESA-Programm LILT (Low Intensity, Low Temperature) zur Entwicklung von Solarzellen für niedrige Temperaturen (-130° C) und niedrige Solareinstrahlungen (1/20 der maximalen Intensität auf der Erde), Solarzellen waren zu dieser Zeit unter solchen, extremen Bedingungen nicht einsetzbar. Bei tiefen Temperaturen zeigten sie starke Degradationserscheinungen, die bei Raumtemperatur nicht feststellbar waren.

Es wurde schließlich eine Silizium-Solarzelle entworfen, die auf die Rosetta-Mission zugeschnitten war. Ende der 1990er Jahre war die Entwicklung abgeschlossen. Der neue Solarzellentyp wurde in einem aufwändigen Qualifikationsprogramm für den Einsatz in dieser Mission getestet und qualifiziert. Die frisch entwickelte Technologie bildete von der Mitte der 1990er Jahre für etwa 15 Jahre die Basis aller Siliziumsolarzellen für Raumfahrt bei AZUR SPACE. Die Rosetta-Mission belegt eindrücklich die Langlebigkeit der Produkte.

Marktführer bei Hochleistungssolarzellen

Inzwischen setzt das Heilbronner Unternehmen auf Triplezellen aus Gallium-Arsenid und ist damit weiter auf Erfolgskurs. Die Geschichte der AZUR SPACE Solar Power GmbH begann vor 50 Jahren, als die Telefunken Gesellschaft für drahtlose Telegraphie mbH erstmals Solarzellen für die Raumfahrt erforschte. Bereits nach fünf Jahren trat der deutsche Satellit Azur 1969 seine Reise ins All mit Solarzellen aus Heilbronn an. Seit 2006 gehört die AZUR SPACE Solar Power GmbH der italienischen Generali-Versicherung. Heute erwirtschaften knapp 180 Mitarbeiter rund 50 Millionen Euro Umsatz.

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