Forschen & Entdecken 2/2012

Eine Mehrschicht isolation aus Polyester
und Polyimid schützt den Satelliten vor
der Hitze der Sonne. Die Folien sind
teilweise nur ein Vierzigtausendstel
Millimeter (0,000025 mm) dick.
Mehrere Tausend Grad. „Es sind extreme
Bedingungen, der die Sonde ausgesetzt
sein wird. Bisher musste sie noch
kein Raumflugkörper zuvor bestehen“,
sagt Wolfgang Pawlinetz. Der Projektleiter
und sein Team beschäftigen sich
schon seit geraumer Zeit mit der Frage,
„wie man mit diesen feindlichen Bedingungen
umgehen kann“. Mit gutem
Grund: Ruag Space, dessen MitarbeiterInnen
sie sind, baut die Schutzmatten
für den Weltraumsatelliten Solar Orbiter.
Funktioniert alles nach Plan, soll der
ab 2017 der Sonne so nahe kommen
wie kein anderer Satellit zuvor. Nur
dann kann er wissenschaftlich wertvolle
Nahaufnahmen liefern. Angepeilt wird
eine Entfernung von 45 Millionen Kilometern,
was im herkömmlichen Sinn
viel ist. Zum Vergleich: Der Abstand
zwischen der Erde und der Sonne beträgt
149 Millionen Kilometer.
Dadurch wird der Satellit enormer
Hitze ausgesetzt sein. „Sobald er seine
Position erreicht hat, bekommt er zwölf
Mal so viel Sonnenenergie ab wie ein
Satellit, der sich in der Erdumlaufbahn
befindet“, erläutert Pawlinetz. „Wir
sprechen hier von mehr als 17.000 Watt
pro Quadratmeter auf der Seite, die der
Sonne zugewandt ist.“ Soll der Solar
Orbiter seine Mission also unbeschadet
überstehen, braucht er einen Hitzeschild
und eine Spezialisolation. Und
dass die made in Vienna ist, liegt am
Know­how von Ruag Space. Das Unternehmen
hat sich international einen guten
Ruf im Bereich der Weltraumtechnik
erworben.
Geerdete Folien. Das erfahrene Team
arbeitet bereits auf Hochtouren. Gilt es
doch, den gesamten Satelliten mit dieser
thermischen Isolation zu umhüllen.
„Wir fertigen dazu eine Schutzschicht
an, die aus mehreren Lagen aluminiumbedampfter
Polyester­ und Polyimidfolien
aufgebaut ist“, sagt Pawlinetz.
Wichtig dabei: „Die metallbeschichteten
Folien müssen geerdet werden, so
dass ihr elektronisches Potenzial dem
des Solar Orbiter entspricht.“ Damit
soll verhindert werden, dass durch
Entladungen Funken entstehen, die
die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung
zur Erde stören können. Jede
aluminiumbeschichtete Folie wird
daher mit der nächsten Folie darunter
verbunden und dann gemeinsam über
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ein Kabel an den Satelliten elektrisch
angeschlossen. „Diese Art der Isolation
hält den Innenraum der Sonde in erträglichen
Temperaturbereichen und die an
Bord befindlichen Messinstrumente intakt“,
erklärt Pawlinetz. Apropos Messinstrumente:
Auch sie erzeugen Hitze,
die abgeleitet werden muss. Das passiert
über Kühlpaneele, an die hochreflektierende
Spiegel mosaikartig angeklebt
werden. Auch diese liefert das Wiener
Unternehmen. Dass bei so einer wichtigen
Mission nichts dem Zufall überlassen
wird, versteht sich wohl von selbst.
Deshalb baut das Unternehmen zunächst
einen Prototypen. Er muss bis
2014 fertig sein und wird zu Testzwecken
verwendet. Ein Jahr später ist
dann Liefertermin für das Flug modell.
Besteht die Gefahr, dass trotz genauer
Berechnungen das Material der Hitze
nicht standhält? Pawlinetz: „Nur wenn
der Satellit, nachdem er seine Position
bezogen hat, die Ausrichtung zur Sonne
ändert. Würde er auch nur um acht
Grad schief stehen, würde unsere Isolationsschicht
überhitzen und die Mission
wäre verloren.“
Drei-D-Modell. Gearbeitet wird übrigens
anhand eines dreidimensionalen
Computermodells der Europäischen
Weltraumorganisation ESA. Sie ist es
auch, die den Solar Orbiter von Amerika
aus auf Weltraummission schicken
wird. Dauer: zehn Jahre. Hauptziel ist
es, den Sonnenwind – ein Strom geladener
Teilchen, der von der Sonne ins
Weltall strömt – zu untersuchen. Seine
Erforschung ist aus mehreren Gründen
interessant, unter anderem erhoffen sich
die WissenschafterInnen Rückschlüsse
auf die chemische Zusammensetzung
des Urnebels. Zurückkehren wird Solar
Orbiter übrigens nicht. Der Satellit
schickt die Daten an die Erde – er selbst
bleibt aucch nach dem Ende seiner Mission
in der Umlaufbahn der Sonne. l
Siobhán Geets,
freie Journalistin in Wien