Bremen  /  1.10.2018  -  5.10.2018

69. International Astronautical Congress IAC

Exhibition-Halle, Stand 5 F70

Die Anforderungen an Materialien in der Luft- und Raumfahrt sind extrem. Gewichtseinsparungen, die Belastungen durch starken Temperaturwechsel in kürzester Zeit sowie die sehr hohe mechanische Beanspruchung erfordern die Entwicklung von Hochleistungsschichten. Im Rahmen der Fraunhofer-Allianz SPACE präsentiert das Fraunhofer IST neben sechs weiteren Fraunhofer-Instituten die neuesten Schichtentwicklungen für Weltraumanwendungen:

Kupferbeschichtete CFK-Hohlleiter-Antennen

Die Anforderungen an Antennen für Satellitenanwendungen sind hoch: Eine Grundvoraussetzung in der Luft- und Raumfahrtindustrie ist es, so viel Gewicht wie möglich zu sparen. Aus diesem Grund sind der Einsatz herkömmlicher Antennenmaterialien wie Kupfer in der Luft- und Raumfahrt ausgeschlossen. Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) aus Kohlenstofffasern und Harzen ist vergleichsweise leicht und fest, jedoch fehlt es an der erforderlichen elektrischen Leitfähigkeit. Den Wissenschaftlern des Fraunhofer IST ist es gelungen, mit einem speziell entwickelten galvanischen Prozess, den Wellenleiter innen und außen mit einer dünnen leitfähigen Kupferschicht zu versehen, die auch den extremen Temperaturschwankungen im Weltraum standhält.

Optischer CFK-Spiegel 

Optische Spiegel für Weltraumanwendungen müssen wegen der ständig wechselnden thermischen Belastungen im Weltraum, aber auch aufgrund der hohen mechanischen Belastungen während der Startphase einer Rakete eine außerordentliche Stabiltität aufweisen. Aus diesem Grund werden sie in der Regel aus Metallen, Keramiken oder Gläsern gefertigt. Da diese Materialien jedoch ein hohes Gewicht haben und enorme Kosten beim Start verursachen, wird am Fraunhofer IST an einer deutlich leichteren Alternative gearbeitet: Spiegel aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Aus dem Bereich der optischen Beschichtungen für Weltraumanwendungen zeigt das Fraunhofer IST darüber hinaus optische Mehrschichtfilter auf Glas oder Polymeren, Schmalband- und Kantenfilter sowie großflächige dielektrische Mehrschicht-Strahlteilerschichten mit geringem Wellenfrontfehler.