Ionentriebwerk: Zehnmal schneller als mit chemischem Antrieb

Der Weiterflug von Vesta zu Ceres – ein Novum in der Raumfahrtgeschichte – ist nur möglich, weil Dawn ein treibstoffsparendes Ionentriebwerk besitzt. In diesem Antrieb wird das Edelgas Xenon aufgeheizt, bis die Atome ihre äußeren Elektronen abgeben, also „ionisiert“ werden.

Magnete bündeln die elektrisch geladenen Xenonionen dann zu einem Gasstrahl, der mit einer Geschwindigkeit von bis zu 100 Kilometer pro Sekunde aus der Düse des Antriebs herausschießt.

Zwar ist der so erzeugte Schub gering – er entspricht gerade einmal dem Gewicht einer Postkarte. Dafür ist der Ionen-Treibstoff enorm ergiebig: Bei gleicher Treibstoffmenge lässt sich die zehnfache Endgeschwindigkeit erreichen, verglichen mit einem chemischen Antrieb.

Das ist allerdings nur über einen längeren Zeitraum möglich: Während herkömmliche chemische Raketen eine kurze Brenndauer mit hoher Beschleunigung erzielen, muss der Ionenantrieb nahezu während der gesamten Flugdauer in Betrieb bleiben.

Dawn erkauft sich die Treibstoffersparnis daher mit extrem langen Flugzeiten.

Statt auf einer direkten, möglichst kurzen Bahn entfernt sich die Sonde langsam auf einer Spirale von der Erdbahn.

Insgesamt muss die Sonde eine Strecke von über fünf Milliarden Kilometer zurücklegen, bis sie endlich ihr Endziel Ceres erreicht.