Infrarotstrahlung als Antrieb?
Ionenantriebe werden in der Raumfahrt bereits vielfach eingesetzt. Es müsste doch möglich sein, mit bloßer Infrarotstrahlung im Vakuum des Alls einen Rückstoß zu erzeugen? Da Infrarotstrahlung auch nichts anderes ist als elektromagnetische Strahlung und Strahlung auch als das Aussenden von Photonen beschrieben werden kann, müsste eine Antriebswirkung messbar sein.
7 Antworten
Der Impuls von Photonen ist verschwindend gering im Vergleich zu ihrer Energie. Den zu nutzen ergibt nur dann Sinn, wenn die Photonen "frei Haus" kommen, z.B. durch ein Sonnensegel.
Wenn die zu beschleunigende Masse wie bei einer Rakete mitgeführt werden muss, ist das Beschleunigen der Masse nach hinten um viele Größenordnungen effektiver. Und dabei ist natürlich ein Ionenantrieb besser als das Ausstoßen von Verbrennungsgasen mit vielleicht einigen tausend km/h. Aber effektiver als ein Photonenantrieb wäre wohl selbst das Werfen von Sandsäcken.
Der Impulsgewinn ist recht gering für die Energie, die man abstrahlt und die ja dann dem Raumfahrzeug fehlt. Geschickter ist es, von außen auf das Raumfahrzeug Photonen zu strahlen, die dann reflektiert werden. Lichtsegel.
Das wird auch bereits seit den 70ern gemacht, mit Sonnenlicht oder Laserlicht. Der Charme ist, dass man damit bis nahe Lichtgeschwindigkeit beschleunigen könnte, was interstellare Reisen in den Bereich des Möglichen rückt.
Im Prinzip schon, allerdings ist der Impuls von Lichtstrahlen sehr gering.
Die erzielbare Leistung dürfte noch mal deutlich geringer als die von IonenAntrieben sein.
der Impuls von Photonen ist umgekehrt proportional zur Wellenlänge. Langwellige Strahlung bringt also weniger als kurzwellige.
Pro Photon schon, aber wenn man pro Energie rechnet, bekommt man die doppelte Menge Photonen mit halbem Impuls pro Photon. Nullsummenspiel.
Natürlich, ja. Gibt aber bessere Wellenlängen dafür.
Gibt es eine Formel, um den Impuls der verschiedenen Strahlungsarten zu berechnen?