Ansprechpartner

Dr.-Ing. Martin Rott

Zielsetzung

Im Rahmen dieses Projektes wird die Anfälligkeit von Solarzellen Arrays gegenüber Einschlägen von Mikrometeoroiden untersucht. Dabei steht neben dem mechanischen Schaden durch Hochgeschwindigkeitseinschläge die Wechselwirkung mit elektrischen Effekten (Plasmabildung, Entladungen, Lichtbögen) im Vordergrund.

Schaden an einer Silber Flachleitung infolge eines kurzzeitigen Lichtbogens, getriggert durch einen Teilcheneinschag

Das Projekt wird von der ESA gefördert (ESA contract 22462/09/NL/GLC) und wird am Lehrstuhl für Raumfahrttechnik im Unterauftrag des Ernst Mach Institutes, Freiburg durchgeführt. 

 

Kurzbeschreibung

Solarzellen Arrays sind besonders kritisch für den Erfolg einer Mission und dabei, auf Grund ihrer Größe, besonders anfällig gegenüber den Umweltbedingungen im Orbit. Die Entwicklung der Solar Arrays hin zu immer größeren Leistungen bei höheren Bus-Spannungen führte in der Vergangenheit zu einigen Fehlern, die durch Umwelteffekte hervorgerufen wurden. So können z.B. elektrostatische Entladungen an einem Solarzellen Array - hervorgerufen durch Aufladungserscheinungen im Umgebungsplasma - sich selbst erhalten und zu permanenten Kurzschlüssen führen. Ein anderer Umwelteinfluss, der in Betracht gezogen werden muss sind Partikeleinschläge von Mikrometeorioden und Space Debris. Diese Partikeleinschläge generieren neben einem mechanischen Schaden (Kraterbildung, Spallation) auch freie Ladungstraäger im Einschlagbereich. Es gibt zahlreiche Hinweise, dass dieses Einschlagplasma auch Entladungsereignisse und Lichtbögen hervorrufen kann. In der Studie soll experimentell die Anfälligkeit von Solarzellen Arrays unter realistischen elektrischen Bedingungen beim Hochgeschwindigkeitseinschlag untersucht werden.