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11.08.2015, 06:55 Uhr | 0 |

EUROPAS MARS-MISSION Fraunhofer Forscher sorgen für keimfreien Start ins Weltall

Mit einem Reinraum der Superlative und einer Reinigungstechnik, die auf Kohlendioxid-Schnee beruht, sorgen Stuttgarter Wissenschaftler dafür, dass die Suche nach Leben auf dem roten Planeten nicht verfälscht wird. Selbst das letzte Schmutzteilchen lässt sich so entfernen.

Vorreinigung eines Satellitenbauteils
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Vorreinigung eines Satellitenbauteils: Die Wissenschaftler präparieren in ihren Reinraumlaboren regelmäßig Instrumente für Weltraum-Missionen. Fraunhofer-Forscher in Stuttgart setzen dabei auf Kohlendioxid-Schnee 

Foto: Rainer Bez/Fraunhofer IPA

Die europäische Mars-Mission „ExoMars“ soll nach Leben auf dem Mars suchen, und sei es auch noch so primitiv. Schon organisches Material, Basis allen Lebens, würde die Forscher glücklich machen. Damit es nicht zu Fehlinterpretationen kommt, muss sichergestellt sein, dass der kleinwagengroße Mars-Rover nicht selbst organisches Material einschleppt.

Um das zu verhindern hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart einen Reinraum der Extraklasse und ein raffiniertes Reinigungsverfahren entwickelt. Alles, was später auf dem Mars landet – der Start ist für 2018 geplant – wird mit diesen Hilfsmitteln mehr als klinisch rein sein.

Höchstens zehn Schmutzpartikel in einem Kubikmeter Luft

Der Reinraum steht im niederländischen Noordwijk, dem Sitz des Europäischen Weltraumforschungs- und Technologiezentrums (ESTEC), einer Organisation der Weltraumbehörde, die „ExoMars“ vorbereitet. Die Luft in diesem 70 m2 großen Raum darf pro m3 maximal zehn Partikel enthalten, die nicht größer sind als ein Zehntel Millionstel Millimeter.

„Wir haben ein Rundum-Sorglos-Paket geschnürt, den Raum dimensioniert, die Auswahl der Reinheits- und Reinigungstechnik, der Anlagen- und Lüftungstechnik, der Bodenbeschichtungen, der Filtrationssysteme und des Sterilisationsequipments getroffen und Empfehlungen für Industriepartner gegeben, die den Raum bauen“, sagt Udo Gommel, Leiter des Geschäftsfeldes Elektronik und Mikrosystemtechnik am IPA.

Verfeinerte Entlackungstechnik

Der Mars-Rover wird mit einer Technik behandelt, die im Normalfall zur Reinigung von Fassaden und zum Entlacken von Flugzeugen genutzt wird. Kleine Kügelchen aus gefrorenem Kohlendioxid (CO2) prallen auf die Oberfläche und kühlen diese schlagartig auf eine Temperatur weit unter 0 °C ab. Das CO2 verdampft schlagartig. Dabei dehnt es sich um das 800-fache aus und sprengt Schmutz und Lack, die tiefgekühlt äußerst spröde sind, einfach ab.

CO2-Schnee dringt in feinste Ritze

Da die teilweise empfindlichen Teile des Mars-Gefährts eine Behandlung mit groben Pellets nicht schadfrei überstünden haben die Stuttgarter Forscher das Verfahren extrem verfeinert. Sie bombardieren die Bauteile mit feinstem CO2-Schnee. Der dringt sogar in feinste Ritze ein, sodass auch dort jegliche Verunreinigung weggesprengt wird. „Es handelt sich dabei um ein trockenes Verfahren, das Oberflächen nicht aufquillt. Der Einsatz von Wärme oder Chemikalien ist nicht nötig“, erläutert Gommel den Vorteil dieser Methode.

Der Reinraum, der bereits in Betrieb ist, wird nicht nur von der Europäischen Raumfahrtbehörde genutzt, sondern auch von Unternehmen, die Raumsonden bauen, etwa das italienische Unternehmen Thales Alenia Space Italy.

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Von Wolfgang Kempkens
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