Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

NASA-Plan: Hitzeschild aus außerirdischem Gestein

17.09.2012
Weniger Gewicht verspricht kosteneffizientere Raumschiff-Starts

NASA-Forscher werden kommende Woche testen, ob Gestein von Mond, Mars oder Asteroiden zur Herstellung von Hitzeschilden für Raumschiffe geeignet ist. Das würde kosteneffizientere Weltraummissionen ermöglichen.


Außerirdischer Hitzeschild: bislang nur eine Konzeption (Foto: nasa.gov)

Denn derzeit müssen Raumfahrzeuge, die sicher auf die Erde zurückkehren sollen, schon beim Start einen schweren Hitzeschild mitführen und brauchen dadurch stärkere Raketen, um den blauen Planeten überhaupt einmal verlassen zu können. Hier ergeben sich Einsparungspotenziale, falls sich Hitzeschilde aus Regolith, lockerem Oberflächenmaterial anderer Himmelskörper also, als gangbare Alternative erweisen.

Nötiger Ballast

Beim Wiedereintritt eines Raumschiffs in die Erdatmosphäre kommt es zu großer Hitzeentwicklung, die ein Schiff ohne geeigneten Hitzeschutz zerstören würde. Welch verheerende Folgen selbst kleine Schäden am Hitzeschild haben können, hat die Columbia-Katastrophe im Jahr 2003 gezeigt. Ein Hitzeschild ist unverzichtbar, aber eigentlich störender Ballast: Durch die schwere Konstruktion brauchen Raumschiffe viel mehr Schub, um von der Erde überhaupt abzuheben. Müsste der Hitzeschild nicht mitgeführt werden, könnte man entweder Treibstoff einsparen oder mehr Nutzlast befördern - jedenfalls wäre der Start kosteneffizienter.

Genau hier setzt die Idee von Michael Hogue, einem Forscher am Kennedy Space Center http://www.nasa.gov/centers/kennedy , an. "Andere haben darüber gesprochen, dass Regolith verwendet werden kann, um Ziegel oder Landeplattformen zu fertigen. Ich sagte: 'Wenn es dafür gut ist, warum kann man es nicht für Hitzeschilde für den atmosphärischen Eintritt nutzen?'" Seither hat sein Team in ersten Tests mit kleinen Ziegeln aus verschiedenen Materialmischungen gezeigt, dass diese der Hitze eines Schweißbrenners widerstehen können. "Ich hatte erwartet, dass manche durchfallen würden", so der Forscher. Doch zumindest diesen Test haben alle Mischungen bestanden - ein vielversprechendes Zeichen.

Zukunftsmusik

Kommende Woche folgt nun ein wirklich entscheidender Härtetest: Die Ziegel werden im Ames Research Center http://www.nasa.gov/centers/ames einem Plasmastrom ausgesetzt, dessen Hitzewirkung vergleichbar mit den Bedingungen beim atmosphärischen Wiedereintritt ist. "Das wird letztlich zeigen, ob die Idee gangbar ist oder nicht", sagt Hogue. Jedenfalls ist es noch ein weiter Weg vom vielversprechenden Konzept bis zur einsatztauglichen Technologie, der weitere Tests ebenso erfordern wird wie zusätzliche technologische Lösungen.

Denkbar ist beispielsweise, dass Testziegel an einem von der International Space Station (ISS) zurückkehrenden Frachtschiff montiert werden, um sie bei einem echten Wiedereintritt zu testen. Außerdem müsste ein vermutlich robotisches System entwickelt werden, das während einer Mission vor Ort einen Regolith-Hitzeschild beispielsweise aus Mond- oder Marsmaterial zu fertigen. Damit sind solche Lösungen noch ferne Zukunftsmusik, doch betont Hogue, dass die potenziellen Kosteneinsparungen durch ein verringertes Startgewicht einfach zu groß sind, als dass man sie ignorieren könn

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.nasa.gov/centers/kennedy
http://www.nasa.gov/centers/ames

Weitere Berichte zu: Ballast Gestein Hitzeschild NASA-Plan Raumschiffe Space Wiedereintritt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen
19.10.2017 | Forschungszentrum Jülich, Jülich Centre for Neutron Science

nachricht Was winzige Strukturen über Materialeigenschaften verraten
19.10.2017 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise