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 DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)
26.05.2017 | Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

nachricht Neues Helmholtz-Institut in Würzburg erforscht Infektionen auf genetischer Ebene
24.05.2017 | Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

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: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften