Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

DuPont Plunkett Award 2007: Teflon als Treibstoff für Reise zum Mond

08.02.2007
Teflon ist im Alltag als Antihaftschicht in Bratpfannen bekannt. Wissenschaftler des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart entwickelten nun gemeinsam mit der Firma ElringKlinger Kunststofftechnik in Bietigheim-Bissingen ein Verfahren, das es ermöglicht, das aus Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehende Material als Treibstoffsystem für Satellitenantriebe einzusetzen. Hierfür erhielten Dr. Georg Herdrich und Anuscheh Nawaz und vom IRS sowie Dr. Michael Schlipf von ElringKlinger den DuPont Plunkett Award 2007.

Der durch den DuPont-Konzern ausgeschriebene Preis wurde im Rahmen eines vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt geförderten Forschungsprojektes vergeben. Das IRS plant, die Treibwerke auf der Mondmission BW1 (Baden-Württemberg 1) als Marschtriebwerke zu verwenden. Die Vorbereitungen dazu laufen derzeit auf Hochtouren.

Ob in der Nachrichtenübertragung, bei der Wetterbeobachtung oder bei Forschungssonden zur Erkundung des Weltraumes: Wo immer Satelliten unterwegs sind, benötigen sie Triebwerke, die sie in die korrekte Lage und Bahn bringen. Eine Möglichkeit für eine genaue Lage-Bahnregelung bieten elektrische Triebwerke wie das so genannte I-MPD Triebwerk (instationäres magnetoplasmadynamisches Triebwerk), das am IRS der Uni Stuttgart entwickelt wird. Dieser Triebwerkstyp verwendet als Treibstoff Teflon, das dem Triebwerk als Festtreibstoff zugeführt wird.

Der Vorteil von I-MPD-Triebwerken liegt in ihrem robusten und kompakten Gesamtsystem, ihrer Zuverlässigkeit sowie der einfachen Handhabung. So werden diese Triebwerke gepulst betrieben. Sie speichern die Energie zwischen und entladen diese dann in einem so genannten Impulsbit. Die äußerst feinen Stöße erlauben es, den Satelliten sehr genau zu positionieren. Zudem können die Triebwerke bei Bedarf beliebig oft wieder gezündet werden, bis der Treibstoff verbraucht ist. Dies macht sie besonders sparsam. So hat das am IRS entwickelte System eine Austrittsgeschwindigkeit von mehr als 12 Kilometern/Sekunde und braucht für den Weg zum Mond etwa 50 Kilogramm Teflon. Ein konventionelles chemisches Triebwerk würde hierfür etwa die dreifache Menge brauchen. Gerade bei Langzeitmissionen wie der BW1 ist der geringe Treibstoffverbrauch ein enormer Vorteil: Das Treibstofffördersystem und insbesondere die Lagerung des Festtreibstoffes auf dem nur einen Kubikmeter großen Satelliten stellen bei solchen Flügen eine der größten Herausforderungen dar.

Da der Treibstoff auf seiner Reise zum Mond starken Temperaturunterschieden ausgesetzt ist, muss er möglichst spannungsfrei und präzise hergestellt werden. Basierend auf dem vom Institut für Raumfahrtsysteme erarbeiteten Design entwickelte ElringKlinger Kunststofftechnik einen Prozess für die Herstellung eines helixförmigen Festtreibstoffes mit Teflon, der für die Mission besonders geeignet ist. Das Produkt erfüllt die Anforderungen bezüglich der Fertigungsgenauigkeit, der internen Spannungsfreiheit und der Dimensionsstabilität unter den unwirtlichen Bedingungen im All. Durch die Helixform ist es möglich, den Treibstoff mithilfe einer Drehfeder in das Triebwerk nachzuführen. Um Platz zu sparen, sieht das IRS-Design die Treibstoffförderung von zwei Seiten in das Triebwerk vor.

Die ersten Teflon-Testeinheiten wurden bereits erfolgreich in das Ingenieurmodell am IRS integriert, um weitere Triebwerksparameter für die Mondmission zu untersuchen. Der erste Satellit mit diesem neuartigen Treibstoffsystem, BW1, wird bis zum Ende dieses Jahrzehnts seine Mission beginnen. Die Beteiligten gehen davon aus, dass sich bald auch andere Länder, die auf dem Gebiet der Satellitentechnologie arbeiten, für das System interessieren. Zudem erwarten die Forscher weitere Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Hochgeschwindigkeitsplasmen für Laseranwendungen.

Um den DuPont Plunkett Award bewerben sich bedeutende Polymerverarbeiter und -institutionen aus der ganzen Welt. Der Preis ist nach dem Erfinder des Teflons, Roy J. Plunkett, benannt und mit 3.000 US-Dollar dotiert.

Weitere Informationen bei Dr. Georg Herdrich, Institut für Raumfahrtsysteme, Tel. 0711/685-62412, e-mail herdrich@irs.uni-stuttgart.de sowie bei Dr. Michael Schlipf, ElringKlinger Kunststofftechnik, Tel. 07142-583-0, e-mail info@elrichklinger-kunststoff.de.

Ursula Zitzler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de/

Weitere Berichte zu: IRS Luft- und Raumfahrt Satellit Treibstoff Triebwerk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus
23.02.2017 | Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

nachricht Eine Milliarde Euro für die Hochschulmedizin
17.02.2017 | Deutsche Hochschulmedizin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie