Nanotechnologie in der Raumfahrt

Immer anspruchsvollere Missionen zur wissenschaftlichen Erkundung des Weltraums und die wachsende kommerzielle Nutzung satellitengestützter Dienstleistungen erfordern in Zukunft die Entwicklung effizienterer, kostengünstigerer und widerstandsfähigerer Raumfahrttechniken und -systeme. Eine vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR e.V.) in Auftrag gegebene Untersuchung des VDI-Technologiezentrums in Düsseldorf zeigt, dass die Nanotechnologie signifikante Lösungsbeiträge und technologische Durchbrüche für die Entwicklung zukünftiger Raumfahrtsysteme liefern könnte.

Die Nanotechnologie wird weltweit als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts angesehen. Von nanotechnologisch beinflussten Produkten und Produktionsverfahren verspricht man sich erhebliche wirtschaftliche Potenziale für die Märkte der Zukunft. Auch in der Raumfahrt wird ein hohes Anwendungspotenzial für die Nanotechnologie postuliert.

Die vorliegende Untersuchung diskutiert und bewertet potenzielle Anwendungsmöglichkeiten der Nanotechnologie in der Raumfahrt sowohl für einen kurz- bis mittelfristigen Zeithorizont als auch für langfristige und visionäre Raumfahrtanwendungen. Beispiele für visionär ausgerichtete zukünftige Anwendungen der molekularen Nanotechnologie in der Raumfahrt sind die Urbarmachung anderer Planeten über Rohstoffgewinnung und Materialsynthese („Terraforming“), die Errichtung eines Weltraumlifts mit Hilfe ultrafester Nanomaterialien oder die extreme Miniaturisierung und Integration von Raumfahrtsystemen im Sinne eines „fliegenden Chips“.

Mittlerweile zeichnen sich jedoch auch für einen kurz- bis mittelfristigen Zeithorizont vielfältige Anwendungspotenziale der Nanotechnologie ab, die zu Verbesserungen im raumfahrttechnologischen Bereich hinsichtlich leichtgewichtiger Konstruktions- und Funktionsmaterialien, verbesserter Systeme und Komponenten der Energieerzeugung und -speicherung, der Informationsverarbeitung und -übertragung, der Sensorik sowie der Lebenserhaltung führen könnten. Entsprechende Forschungs- und Entwicklungsprojekte werden insbesondere von der NASA bereits seit einigen Jahren mit erheblichen finanziellen Mitteln gefördert.

Auf der anderen Seite könnte die Raumfahrt auch potenzielle Spin-offs als Forschungsinstrument für die Nanotechnologie bieten. Als Beispiel hierfür kann die Nutzung der Mikrogravitation zur Herstellung von Nanomaterialien oder Nanostrukturen angeführt werden. Außerdem können durch die Forschung unter Schwerelosigkeit relevante Daten über Partikelwechselwirkungen oder Selbstorganisationsphänomene gewonnen werden, die zur Modellierung und Optimierung von terrestrischen Prozesstechnologien in der Nanotechnologie genutzt werden könnten.

Weitere Informationen:

Dr. Wolfgang Luther
Tel. 0211 – 6214-582
E-mail: luther@vdi.de