Kategorie Innovation & Technologie - 6. Mai 2021
3D-gedruckte »Augen« aus Österreich helfen künftig bei der Suche nach Schwarzen Löchern
Mit einer neuartigen 3D-Drucktechnik, der Plasma-Metallabscheidung, könnte ein Röntgenteleskop für die Suche nach supermassiven Schwarzen Löchern gebaut werden.
ATHENA lautet der mythologische Name eines ESA-Weltraumteleskops, welches vermutlich 2033 ins Weltall geschickt werden soll. Heiße Gasstrukturen könnten dann mit dessen Hilfe kartiert und deren physikalische Eigenschaften bestimmt werden. Die Messung der Verteilung, des Zustands und der Bewegung heißen Gases im intergalaktischen Raum und die Suche nach schwarzen Löchern stehen im Fokus der Mission. Zudem gehören die Untersuchung von Ereignissen wie Supernovaexplosionen und stellaren Flares die wissenschaftlichen Ziele dieser Mission erweitern.
© ESA/AOES
Im Rahmen eines Projekts zur Untersuchung, ob die Plasma-Metallabscheidung beim Bau der großen Struktur-Komponenten des Teleskops ATHENA (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics) helfen könnte, nutzte das österreichische Unternehmen RHP Technology die Technik zur Herstellung von sechs Demonstrator-Bauteilen.
Bei den Prototypen handelt es sich um eine 3D-gedruckte und teilweise bearbeitete Version dessen, was eines Tages das Auge der Athene werden könnte.
Die Plasma-Metallabscheidung ist auch ein zukünftiger Ansatz für die Herstellung der Großkomponenten, wie etwa der optischen Bank von Athena, die rund 600 Spiegelmodule ausrichten und befestigen wird – das größte Teil, das jemals in Titan gedruckt wurde. Die Gesamtform hat etwa drei Meter im Durchmesser und muss bis auf wenige zehn Mikrometer genau sein.
© ESA/AOES
Der ESA-Werkstoffingenieur Laurent Pambaguian erklärt: „Wir untersuchten die gesamte Prozesskette sowie den 3D-Druck, wobei Titanlegierungen entweder als Metallpulver oder als Drahtmaterial verwendet wurden. Das Ergebnis zeigte gute mechanische Eigenschaften und eine gute Verarbeitung. Das bedeutet, dass wir in der Lage sind, die Technologie weiterzuentwickeln, einschließlich der Untersuchung alternativer Materialien.“
Die Entwicklung der Prototypen erfolgte durch RHP Technology in Zusammenarbeit mit zwei weiteren österreichischen Unternehmen: AAC Aerospace und Advanced Composites und FOTEC Forschungs- und Technologietransfer.
Erich Neubauer, Geschäftsführer von RHP Technology, meint dazu: „Mehr als 80 Prozent des Materials wird bei der traditionellen Herstellungsmethode, dem typischen Fräsen vom Block, verschwendet. Durch den Einsatz unserer Plasma-Metallabscheidungstechnologie konnten wir eine wesentliche Material- und Kosteneinsparung nachweisen.“
Die Arbeit wurde von ESA Space Solutions unterstützt, die Entrepreneure in Europa bei der Entwicklung von Geschäftsfeldern fördert, Satellitenanwendungen und Weltraumtechnologien zur Verbesserung des täglichen Lebens nutzbar zu machen.
Susanne Katzler-Fuchs von Brimatech, dem Technologietransfer-Broker für ESA Space Solutions in Österreich, meint: „RHP bewies, dass große 3D-Teile für Raumfahrtanwendungen gedruckt werden können. Diese Technologie kann in Zukunft auch für Anwendungen auf der Erde eingesetzt werden, etwa in der Luftfahrt oder im Automobilbereich.“
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