Das Unternehmen „Amorim Cork Solutions“ hat angekündigt, die DRACO-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) mit dem auf Kork basierenden Hitzeschutzmaterial P50 auszustatten. Diese Mission, deren Start für das Jahr 2027 geplant ist, zielt darauf ab, seltene Daten darüber zu sammeln, wie Satelliten beim Eintritt in die Erdatmosphäre zerfallen – eine einzigartige technische Herausforderung, die den Schutz von Daten inmitten einer Umgebung gezielter Zerstörung erfordert.
DRACO-Mission: Zerstörung für das Wissen
Die DRACO-Mission, ein Akronym für (Destructive Reentry Assessment Container Object), ist das erste Experiment dieser Art, das darauf abzielt, ein Raumfahrzeug gezielt und kontrolliert zu zerlegen. Das Fahrzeug wird mit etwa 200 Sensoren und vier Kameras ausgestattet sein, um den Zerfallsprozess präzise zu dokumentieren. Das technische Dilemma besteht darin, dass das Fahrzeug darauf ausgelegt ist, zerstört zu werden, die von ihm gesammelten Daten jedoch überleben müssen, um die Wissenschaftler zu erreichen.
Hier kommt die 40 Zentimeter breite Rettungskapsel ins Spiel, die die empfindlichen Geräte und die aufgezeichneten Daten beherbergen wird. Während der Hauptkörper des Fahrzeugs zerfällt, muss diese Kapsel lange genug standhalten, um die Informationen zu senden, bevor sie ihr endgültiges Schicksal erleidet. Um dies zu erreichen, wurde das Material P50 von „Amorim“ ausgewählt, um den Hitzeschild der Kapsel zu bilden.
Eigenschaften des Materials P50 und Tests unter extremen Bedingungen
Das Material P50 zeichnet sich als leichtes, „ablatives“ Material aus, das auf den natürlichen Eigenschaften von Kork basiert und technisch so bearbeitet wurde, dass es für Weltraumumgebungen geeignet ist. Diese Materialien funktionieren, indem sie Wärme absorbieren und durch die schrittweise Erosion der äußeren Schicht ableiten, wodurch die interne Struktur vor den enormen Temperaturen geschützt wird, die durch die Reibung in der Atmosphäre entstehen.
Das Thermalsystem der Kapsel wurde intensiven Tests am „von Karman Institut für Strömungsforschung“ (VKI) in Belgien unterzogen. Die Forscher nutzten Plasmaströme, um die thermischen und aerodynamischen Bedingungen zu simulieren, denen die Kapsel tatsächlich ausgesetzt sein wird. Experten des Instituts bestätigten, dass sich das Material P50 als hochwirksamer, starker und zuverlässiger Isolator erwiesen hat, zudem ist es ein kommerziell erhältliches Material, dessen thermisches Verhalten präzise vorhersehbar ist.
Was ändert sich praktisch am Design von Raumfahrzeugen?
Diese Mission stellt einen zentralen Bestandteil der Strategie der Europäischen Weltraumorganisation namens „Zero Debris“ dar, die darauf abzielt, den Weltraumschrott in Erd- und Mondumlaufbahnen bis zum Jahr 2030 zu reduzieren. Durch das Verständnis, wie Materialien in der Atmosphäre zerfallen, können Ingenieure in Zukunft:
- Verbesserung von Wiedereintrittsmodellen: Entwicklung präziserer Simulationssoftware, die vorhersagt, wo und wie Satellitenteile verglühen.
- Design for Demise: Bau von Satelliten mit Materialien und Designs, die deren vollständiges Verglühen in der Atmosphäre gewährleisten, wodurch das Risiko verringert wird, dass Trümmer in bewohnten Gebieten einschlagen.
- Förderung der Nachhaltigkeit im Weltraum: Reduzierung der Anzahl ausgesetzter Objekte im Orbit durch Erleichterung sicherer Entsorgungsprozesse.
Die Verwendung eines natürlichen Materials wie Kork in einer der komplexesten Weltraummissionen unterstreicht den Trend zur Integration nachhaltiger Lösungen mit fortschrittlicher Technologie, da die inhärenten thermischen Eigenschaften von Kork einen Schutz bieten, den einige synthetische Materialien nicht bei gleichem Gewicht und gleicher Effizienz leisten können.