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Montag, 07.05.2018

Dresdner Institut druckt weltgrößtes Satellitenteil

Das Weltraumteleskop Athena soll ans Ende von Raum und Zeit schauen, Schwarze Löcher beobachten und neue Materie finden.

Von Stephan Schön

Künstlerische Darstellung des Weltraumteleskops Athena. Sein Start ist für 2028 geplant.
Künstlerische Darstellung des Weltraumteleskops Athena. Sein Start ist für 2028 geplant.

© ESA

Dresden/Noordwijk. Extrem stabil, extrem filigran und extrem genau muss dieses eine Bauteil werden. Es wird die alles entscheidende Basis für das europäische Weltraumteleskop Athena. Drei Meter groß im Durchmesser und nur mit wenigen zehntel Millimeter Abweichung soll die optische Bank aus dem 3-D-Drucker kommen. Dresdner Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) entwickeln dafür die Technik und die Technologie.

Mit einem Millionen-Euro-Forschungsprojekt der Europäischen Raumfahrtagentur Esa setzt sich das IWS damit weltweit an die Spitze des 3-D-Druckens von Metallen. Drei Meter groß, bis zu 30 Zentimeter stark. „Ich kenne niemanden, der auch nur an einem ähnlich großen Bauteil arbeitet“, sagt IWS-Direktor und TU-Professor Christoph Leyens der Sächsischen Zeitung.

Extra große Roboterarme werden im Dresdner Speziallabor das Bauteil aus Metallpulver per Laserstrahl Schicht für Schicht entstehen lassen. 1 062 einzelne Waben müssen darin präzise angeordnet sein. Kleine Hohlräume, in die später die sensiblen Sensoren, die Augen des künftigen Röntgen-Teleskops eingesetzt werden. Damit kann dieses Weltraum-Teleskop dann die gigantischen Vorgänge um die Schwarzen Löcher betrachten. Es liefert Bilder eines für uns sonst unsichtbaren Universums. Es blickt bis ins Zentrum der Galaxien hinein. Röntgenbilder geben zudem entscheidende Hinweise auf die uns noch unbekannte Dunkle Materie im All. Derzeit gibt es kein vergleichbares Teleskop, und von der Erde aus ist das Weltall im Röntgenlicht nun mal nicht zu sehen.

Athenas Start ist für 2028 geplant. Die Dresdner Wissenschaftler indes müssen ihr erstes Probesegment bereits in weniger als einem Jahr bei der Esa abliefern. „Sie liegen gut im Zeitplan“, lobt Esa-Projektleiter Johannes Gumpinger vom Standort in Noordwijk. „Dieses Vorhaben sprengt in vielerlei Hinsicht die bisherigen Dimensionen.“ Den bisher nur für viel kleinere Bauteile verwendeten 3-D-Druck hatte die Esa letztlich als die beste Möglichkeit bewertet, dieses anspruchsvolle Teleskop-Grundgerüst herzustellen. Ein Defekt dort würde den gesamten Satelliten erblinden lassen. Entsprechend umfangreich war die Ausschreibung, 430 Seiten stark. Dresden hat sich in der Konkurrenz durchgesetzt.

Schon jetzt bearbeitet das Fraunhofer-IWS zehn Esa-Projekte – künftig vielleicht noch mehr. Das sieht auch Johannes Gumpinger so. Gerade mit dem 3-D-Druck für Satelliten und Trägerraketen entstehe eine neue Hochtechnologie. Kompliziert geformte Einzelstücke lassen sich so schneller und preiswerter herstellen. Das könnte Dresdens Chance sein.

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