Das "Auge" der Athena- hergestellt in Österreich
Was passiert in der Nähe eines Schwarzen Lochs? Wie setzt sich die gewöhnliche Materie zu den großräumigen Strukturen zusammen, die wir heute sehen? Wie wachsen Schwarze Löcher und formen das Universum, und welche Beziehung besteht zwischen diesen Prozessen?
All diese Fragen wird das fortschrittliche Athena-Teleskop für Hochenergie-Astrophysik schon sehr bald beantworten können. "Athena wird ein hochmodernes Observatorium sein, das im Vergleich zu früheren Röntgenmissionen einen bedeutenden Sprung in den wissenschaftlichen Fähigkeiten darstellt und sich mit grundlegenden offenen Fragen der Astrophysik befassen wird", sagt Alvaro Giménez, Direktor für Wissenschaft und robotische Exploration bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).
Das ESA-Weltraumteleskop, mit dem auch heiße Gasstrukturen kartiert und ihre physikalischen Eigenschaften bestimmt werden sollen, soll im Jahr 2033 gestartet werden.
Im Rahmen eines Projekts, mit dem untersucht werden soll, ob die Plasmametallabscheidung zum Bau großer Strukturkomponenten des Teleskops - Athena, eine Abkürzung für Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics - eingesetzt werden kann, hat das österreichische Unternehmen RHP Technology sechs Demonstrationsteile mit dieser Technik hergestellt.
Bei den Prototypen handelt es sich um eine 3D-gedruckte und teilweise bearbeitete Version dessen, was eines Tages das "Auge" von Athena werden könnte.
Die Plasmabeschichtung von Metallen ist auch ein Kandidat für die künftige Herstellung großer Komponenten wie der optischen Bank von Athena, die rund 600 Spiegelmodule ausrichten und befestigen wird - und das größte jemals aus Titan gedruckte Teil sein wird.
Die Gesamtform mit einem Durchmesser von etwa 3 Metern muss bis auf wenige zehn Mikrometer genau sein.
Der ESA-Werkstoffingenieur Laurent Pambaguian sagt: "Wir haben die gesamte Prozesskette sowie den 3D-Druck untersucht und dabei Titanlegierungen entweder als Metallpulver oder als Drahtmaterial verwendet. Das Ergebnis hat gute mechanische Eigenschaften und eine gute Verarbeitung gezeigt, was bedeutet, dass wir in der Lage sind, die Technologie weiterzuentwickeln, einschließlich der Untersuchung alternativer Materialien."
RHP Technology entwickelte die Prototypen in Zusammenarbeit mit zwei anderen österreichischen Unternehmen: AAC Aerospace und Advanced Composites sowie FOTEC Forschungs- und Technologietransfer.
Erich Neubauer, Geschäftsführer von RHP Technology, sagt: "Mehr als 80 % des Materials wird bei der herkömmlichen Herstellungsmethode, dem Fräsen aus einem Block, verschwendet. Durch den Einsatz unserer Plasma-Metallabscheidungstechnologie konnten wir eine erhebliche Material- und Kosteneinsparung nachweisen."
Die Arbeit wurde von der ESA Space Solutions unterstützt, deren Ziel es ist, Unternehmer in Europa bei der Entwicklung von Unternehmen zu unterstützen, die Satellitenanwendungen und Raumfahrttechnologie zur Verbesserung des täglichen Lebens nutzen.
Susanne Katzler Fuchs von Brimatech, dem Technologietransfer-Broker für ESA Space Solutions in Österreich, sagt: "RHP hat gezeigt, dass große 3D-Teile für Raumfahrtanwendungen gedruckt werden können. In Zukunft kann diese Technologie auch für Anwendungen auf der Erde genutzt werden, z. B. in der Industrie, der Luftfahrt oder der Automobilindustrie."