Dünnfilmbeschichtungen sollen den Extremen des Weltalls trotzen
Hochentwickelte Dünnfilmbeschichtungen aus Leoben haben jetzt die Internationale Raumstation ISS erreicht und werden dort unter extremen Weltraumbedingungen getestet. Diese innovativen Materialien könnten zukünftige Satelliten effizienter und widerstandsfähiger machen.
Die Montanuniversität Leoben und das Erich Schmid Institut der Österreichischen Akademie der Wissenschaften feiern einen bedeutenden Erfolg in der Weltraumforschung. Nach jahrelangen Vorbereitungen haben es hochentwickelte Dünnfilmbeschichtungen aus Leoben auf die Internationale Raumstation (ISS) geschafft. Diese innovativen Materialien, die speziell für zukünftige Anwendungen im Weltraum entwickelt wurden, sind Teil eines internationalen Forschungsprojekts im Rahmen des European Materials Aging (EMA)-Programms, das von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) unterstützt wird.
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Proben werden auf eine harte Probe gestellt
Die Forschenden, angeführt von Dr. Megan Cordill vom Erich Schmid Institut und Prof. Dr. Christian Mitterer vom Department Werkstoffwissenschaft der Montanuniversität Leoben, entwickelten spezielle Proben, die kürzlich mit der 31. SpaceX-Resupply-Mission zur ISS transportiert wurden. In den kommenden Tagen werden diese Materialien auf der EMA-Plattform des Bartolomeo-Moduls installiert, das sich außerhalb der ISS befindet. Über einen Zeitraum von mindestens sechs Monaten werden die Proben den extremen Bedingungen des Weltraums ausgesetzt, um ihre Funktionalität und Widerstandsfähigkeit zu testen.
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Hochentwickelte Materialien für extreme Umgebungen
Die innovativen Beschichtungen, die auf 20 mm großen Proben aufgebracht sind, vereinen leichte Bauweise mit außergewöhnlicher Leistungsfähigkeit. Sie wurden speziell entwickelt, um als flexible optische Solarreflektoren und Mehrschichtisolator-Folien zu fungieren. Diese auf flexiblen Polymerfolien aufgetragenen Schichten kombinieren transparente Schutzschichten mit hochreflektierenden Metallfilmen. Diese Materialien könnten zukünftig empfindliche Satellitennutzlasten schützen und durch ihr geringes Gewicht wertvolle Ressourcen sparen. Vor ihrem Start ins All wurden die Beschichtungen unter irdischen Bedingungen umfassend getestet. Nun steht das Team vor der Herausforderung, zu untersuchen, wie die Materialien den rauen Bedingungen des Weltraums standhalten – darunter Strahlung, Vakuum, extreme Temperaturschwankungen und sogar die Gefahr durch Weltraummüll.
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Fortschrittliche Materialforschung für die Raumfahrt
Christian Mitterer betonte, dass die Materialien auf atomarer Ebene designt wurden, indem Dünnschichten gezielt Atom für Atom zusammengesetzt wurden. Durch dieses präzise Materialdesign sei es möglich, Beschichtungen zu entwickeln, die den extremen Bedingungen im All besser standhalten als konventionelle Materialien. Dies eröffne neue Möglichkeiten für zukünftige Weltraumanwendungen. Die auf der ISS installierten Proben könnten beispielsweise als Bestandteil von Satelliten oder Raumfahrzeugen verwendet werden. Ihr geringes Gewicht und die hohe Widerstandsfähigkeit würden nicht nur die Effizienz steigern, sondern auch die Sicherheit und Lebensdauer empfindlicher Nutzlasten erhöhen.
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Schlüsselrolle der Montanuniversität Leoben
Mit dieser Forschung leisten die Montanuniversität Leoben und das Erich Schmid Institut nach eigenen Angaben einen wertvollen Beitrag zur Weiterentwicklung von Hochleistungsmaterialien für den Weltraum. Die Ergebnisse des Projekts könnten einen entscheidenden Einfluss auf künftige Missionen haben, indem sie die Entwicklung neuer Technologien ermöglichen, die den spezifischen Herausforderungen der Raumfahrt gerecht werden. Zudem zeige dieses Projekt zeigt, wie innovative Materialforschung entscheidend dazu beitragen kann, die Grenzen der Raumfahrttechnologie zu erweitern. Der Erfolg unterstreiche nicht nur die Bedeutung internationaler Zusammenarbeit, sondern auch die zentrale Rolle, die Österreich in der globalen Weltraumforschung einnimmt.