Echt abgehoben: Internationale Weltraumwoche (WSW)
Vor Kurzem ging die 26. Weltraumwoche mit einem bunten Programm rund um die Raumfahrt und die Erforschung des Universums zu Ende. Das diesjährige Thema „Weltraum und Klimawandel“ bietet den perfekten Rahmen, um die Bedeutung nachhaltiger Lösungen hervorzuheben und zu beleuchten, wie Goodfellow emmissionsfreie Technologien vorantreiben hilft.
Die Weltraumwoche findet jedes Jahr vom 4. bis zum 10. Oktober statt, um die Errungenschaften der Raumfahrt zu feiern und aufzuzeigen, wie sie das Leben der Menschheit positiv beeinflusst. Die von der World Space Week Association (WSWA) und den Vereinten Nationen organisierte Veranstaltungsreihe ist eine Einladung an alle, die Welt der Raumfahrt zu entdecken und sich von ihr inspirieren zu lassen. Mit ca. 9.000 Vorträgen, Workshops und Ausstellungen in 96 Ländern ist sie die größte internationale Raumfahrtveranstaltung der Welt. Das diesjährige Thema schlägt die Brücke zwischen technologischem Fortschritt und einer der größten Herausforderungen unserer Zeit. Durch den Einsatz moderner weltraumgestützter Technologien können wir wertvolle Erkenntnisse über die Gesundheit unseres Planeten gewinnen und Umweltproblemen auf globaler Ebene begegnen.
Vom All auf die Erde: Raumfahrttechnik im Dienste des Klimasschutzes
Mit modernster Sensortechnik ausgestattete Satelliten können einen umfassenden Überblick über das globale Klimageschehen in Echtzeit liefern. Indem sie eine Vielzahl von Schlüsselparametern wie Meerspiegel, Wassertemperaturen, Wettermuster oder Vegetationsbedeckung über weite Gebiete erfassen - selbst dort, wo aufgrund der Abgelegenheit oder Unzugänglichkeit des Terrains bodengestützte Messungen kaum möglich sind, ermöglichen Satelliten uns, die Erde als Ganzes zu beobachten und die Folgen des Klimawandels präziser zu quantifizieren. Dies ist eine wichtige Voraussetzung, wenn es darum geht, die Zusammenhänge zwischen regionalen und globalen Klimaprozessen zu entschlüsseln, langfristige Trends auszumachen und die Zuverlässigkeit von Modellprojektionen zu testen. Durch die Integration von Satellitendaten in Klimamodelle können Forscher deren Genauigkeit verbessern, um darauf aufbauend effektivere Klimaschutzstrategien zu entwickeln. Daneben fungieren Satelliten auch als leistungsstarke Frühwarnsysteme für Naturkatastrophen, die durch den Klimawandel häufiger geworden sind – Hurrikane, Überschwemmungen, Waldbrände und dergleichen. So können wir rechtzeitig Maßnahmen ergreifen, um Menschenleben zu retten und Schäden zu minimieren.
Satelliten geben Aufschluss über:
- Gletscher- und Polareisrückgang
- steigende Meeresspiegel
- Veränderungen von Temperatur und Salzgehalt der Ozeane
- Veränderungen der Vegetationsdecke, Entwaldung, Wüstenbildung
- die Häufigkeit und Intensität von extremen Wetterereignisse wie Wirbelstürmen, Überschwemmungen oder Dürren
- Veränderungen in der Atmosphärenzusammensetzung und der Konzentration von Treibhausgasen
Weltraumgestützte Solarenergie (SBSP) ist ein innovatives Konzept, bei dem Sonnenenergie mit Hilfe von Photovoltaikzellen eingefangen und zur Erde gesendet wird. Aufgrund der fehlenden atmosphärischen Absorption und Streuung können die auf Satelliten montierten Zellen das Sonnenlicht effizienter nutzen als irdische Anlagen. Der Solarstrom wird drahtlos in Form von Mikrowellen oder Laserstrahlen an spezielle Empfangsstationen auf der Erde übertragen. Während die terrestrische Solarenergie nur tagsüber und bei gutem Wetter genutzt werden kann, bietet SBSP den Vorteil einer kontinuierlichen Energieversorgung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Solarkraftwerken benötigt SBSP außerdem deutlich weniger Landfläche für die Energieerzeugung. Trotz dieses enormen Potenzials stehen die hohen Kosten für den Bau und den Betrieb von Weltraum-Solaranlagen ihrer kommerziellen Nutzung momentan noch entgegen.
NASA-Spinoffs sind Weltraumtechnologien, die Eingang in andere Lebensbereiche gefunden haben. Viele von ihnen haben zur Lösung verschiedener Umweltprobleme beigetragen. Obwohl es Solarzellen schon vor dem Raumfahrtzeitalter gab, hat die NASA eine wichtige Rolle bei der Verbesserung ihrer Effizienz und Haltbarkeit gespielt. Es gibt noch viele andere Beispiele für NASA-Technologien, die im Kampf gegen den Klimawandel zum Einsatz kommen, von hochempfindlichen Methan-Detektoren zur Überwachung von Lecks in der Erdgasinfrastruktur über fortschrittliche Isoliermaterialien für Gebäude bis hin zu aerodynamisch optimierten Flugzeugflügeln, die den Luftwiderstand reduzieren und so den Treibstoffverbrauch senken. Zweifellos wird die Weltraumforschung ein wichtiger Katalysator für Innovationen und die Entwicklung nachhaltiger Technologien bleiben.
Das Studium anderer Planeten, insbesondere von Venus und Mars, liefert wichtige Informationen über unseren eigenen Klimawandel. Unsere kosmischen Nachbarn sind im Grunde genommen riesige, natürliche Labore, in denen wir extreme Klimaphänomene und -vorgänge in Aktion beobachten können. Ihre lebensfeindlichen Atmosphären stellen Datenpunkte bereit, die es ermöglichen, Treibhausgase, Luftzirkulation und andere Klimafaktoren in Abhängigkeit voneinander zu analysieren. Durch den Vergleich ihrer atmosphärischen Zusammensetzung und ihrer Klimaentwicklung gelingt es Wissenschaftlern, die komplexen Wechselwirkungen, die den Klimawandel auf der Erde beeinflussen, besser nachzuvollziehen.
Welchen Beitrag leistet Goodfellow im Kampf gegen den Klimawandel?
Mit einem umfassenden Angebot an hochleistungsfähigen Werkstoffen und materialwissenschaftlicher Expertise unterstützt Goodfellow die gesamte Wertschöpfungskette der Raumfahrtindustrie bei der Entwicklung von klimafreundlichen Technologien. Hier sind einige Beispiele:
Wir waren auf einer Mission
Goodfellow arbeitet seit mehr als 15 Jahren mit der Raumfahrtindustrie zusammen und beliefert Weltraumagenturen in Asien, Europa und den USA. Daneben umfasst unser Netzwerk auch Pioniere der Fertigungsindustrie und innovative Tech-Startups wie Space DOTS.
Für wissenschaftliche Instrumente an Bord der Cassini-Huygens-Raumsonde lieferte das Unternehmen hochreinen Platindraht, Gold und andere Edelmetalle. Die Cassini-Huygens-Mission war ein gemeinsames Projekt der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der italienischen Raumfahrtagentur ASI. Nach dem Start der Mission am 15. Oktober 1997 und einer siebenjährigen Reise durch das Sonnensystem kreiste Cassini mehr als 13 Jahre lang um den Saturn, um den Gasplaneten mit seinem komplexen System von Ringen und Eismonden in noch nie dagewesener Detailgenauigkeit zu erforschen. Die Landesonde Huygens schrieb mit ihrer Landung auf dem größten Saturnmond Titan im Jahr 2005 Geschichte.
Technisches Knowhow
Die Auswahl geeigneter Werkstoffe für Raumfahrtanwendungen stellt aufgrund der extremen Bedingungen, die im Weltall herrschen, eine besondere Herausforderung dar. Vor allem beim Start und Wiedereintritt müssen die Materialien höchsten mechanischen Belastungen standhalten. Daneben sind sie einer kontinuierlichen Bestrahlung durch hochenergetische Teilchen ausgesetzt, die zu einer Degradation ihrer mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften führen kann. Mechanische Eigenschaften wie Festigkeit, Zähigkeit und Toleranz gegenüber thermischer Ausdehnung sind von entscheidender Bedeutung für die strukturelle Integrität und Leistungsfähigkeit von Raumfahrzeugkomponenten. Die Materialien müssen chemisch inert sowie ausgasungsfrei sein, um Korrosion, Verunreinigungen und Funktionsstörungen zu vermeiden. Um die Startkosten zu senken und die Treibstoffeffizienz zu steigern, werden Leichtbaukonstruktionen benötigt. Die Anforderungen sind damit äußerst vielfältig. Darüber hinaus müssen Weltraumwerkstoffe je nach Einsatzbereich oft weitere, besondere thermische, elektrische, optische oder andere Eigenschaften erfüllen.
Mit ihrer umfassenden Expertise unterstützen unsere Ingenieure Sie bei der Auswahl der optimalen Materialien, indem sie alle relevanten Faktoren sorgfältig abwägen und eine maßgeschneiderte Lösung für Ihr Projekt erarbeiten.
Mehr als 170.000 Produkte
Unsere innovativen Materialien – von hochfesten Leichtmetallen über temperaturbeständige Keramiken bis hin zu hochleistungsfähigen Verbundwerkstoffen – bieten eine breite Palette an Eigenschaften, um den anspruchsvollen Anforderungen der Raumfahrt gerecht zu werden.
Graphen
Graphen besteht aus einer einzigen, zweidimensionalen Schicht von Kohlenstoffatomen, die in einem hexagonalen Gitter angeordnet sind. Dank seiner außergewöhnlichen Zugfestigkeit, Flexibilität, hervorragenden elektrischen und thermischen Leitfähigkeit eröffnet Graphen viele neue Möglichkeiten für die Raumfahrt, von ultraleichten und hochfesten Strukturkomponenten über Solarmodule bis hin zu effizienten Energiespeicherlösungen. Durch die Kombination von Graphen mit Polymeren und anderen Materialien lassen sich Verbundwerkstoffe herstellen, die fester, leichter und besser leitfähig sind als herkömmliche Werkstoffe. Die Flüssigphasen-Exfoliation (LPE), die Hummer-Methode und die plasmagestützte Synthese stellen energieeffiziente und umweltfreundliche Alternativen zu herkömmlichen Herstellungsverfahren dar, die oft mit einem hohen Energieaufwand verbunden sind. Das von Goodfellow gelieferte Graphen entsteht, indem das Treibhausgas Methan mithilfe eines Plasmareaktors in Wasserstoff und elementare Kohlenstoffatome aufgespalten wird. Die Kohlenstoffatome wachsen in der Wasserstoffatmosphäre zu zweidimensionalen Graphenschichten zusammen.
Titanlegierungen
Im Vergleich zu anderen Werkstoffen bieten Titanlegierungen für langfristige Weltraummissionen entscheidende Vorteile: Sie sind nicht nur leicht und fest, sondern auch enorm korrosionsbeständig. Ihre Widerstandsfähigkeit gegen thermische Belastungen und Ermüdung trägt wesentlich zur Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bauteilen bei. Empfindliche elektronische Geräte und Messinstrumente werden aufgrund ihrer nichtmagnetischen Eigenschaften vor Störungen geschützt. Die durch den Einsatz von Titanlegierungen erzielte Gewichtseinsparung erlaubt größere Nutzlasten und Treibstoffvorräte – wichtige Kriterien für die Dauer und Reichweite einer Mission. Schließlich sind Titanlegierungen zu 100 % recycelbar und ermöglichen eine nahezu verlustfreie Rückgewinnung des Materials.
Das von Goodfellow bereitgestellte Hochleistungstitan (Ti6Al4V, Werkstoff-Nr. 3.7164 bzw. 3.7165) wurde speziell für Luft- und Raumfahrtanwendungen entwickelt. Er zeichnet sich durch ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, hervorragende mechanische Eigenschaften sowie Korrosionsbeständigkeit aus.
PLA-Biopolymer
Das biobasierte Polymer PLA, hergestellt aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke und Zuckerrohr, eröffnet neue Wege für nachhaltige Lösungen in der Raumfahrt. Seine hervorragende Eignung für den 3D-Druck, geringe Dichte sowie Beständigkeit gegen Chemikalien machen es zu einem attraktiven Material für die Herstellung von Prototypen und Funktionsbauteilen.
Fazit
Die Erforschung des Weltraums liefert uns neue Einblicke in unseren eigenen Planeten. Mit diesem Wissen wächst auch unsere Verantwortung, die Erde zu schützen und sorgsamer mit ihren endlichen Ressourcen umzugehen. Nachhaltige Lösungen sind heute gefragter denn je. Die Weltraumwoche erinnert uns daran. Goodfellow Cambridge zeigt, wie wir mit umweltfreundlichen Lösungen die Zukunft gestalten. Unsere technischen Werkstoffe treiben nachhaltige Neuentwicklungen im Raumfahrtsektor und anderen Bereichen voran.
Entdecken Sie das umfangreiche Goodfellow-Portfolio an Hochleistungswerkstoffen. Von Aluminiumoxidkeramik bis hin zu Edelmetallen bieten wir maßgeschneiderte Lösungen für anspruchsvolle Anwendungen.
