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�� FORSCHUNG AG Space – und zugleich der mit Abstand größte heimische Marktteilnehmer. Trotz Wirtschaftskrise konnte RUAG 2009 seinen Umsatz um 25 Prozent gegenüber dem Vorjahr auf 25 Millionen Euro erhöhen. Spezialisiert auf Elektronikkomponenten zur digitalen Signalverarbeitung in Satelliten, ließ sich die ungebrochene Nachfrage der Kunden in bare Münze umwandeln. „Die großen Telekommunikationsanbieter erneuern und erweitern derzeit ihre Satellitenflotten“, erklärt Geschäftsführer Max Kowatsch. Aber auch an Bord der neuen Metop-Wettersatelliten läuft 75 Prozent der Signalverarbeitung über Elektronik von RUAG. Ein weiteres wichtiges Geschäftsfeld ist die thermische Isolierung. Dafür bietet das Unternehmen mehrlagige Matten aus metallisierten Folien an, zwischen denen Kunststoffschichten liegen. Die Innentemperatur von Satelliten kann dadurch sowohl im Erdschatten als auch bei direkter Sonneneinstrahlung relativ konstant gehalten werden. „In diesem Segment sind wir Marktführer“, betont Kowatsch. „Alle ESA-Satelliten werden von uns ausgerüstet.“ Für die Thermalmatten hat sich darüber hinaus auch ei- Stabilitäts-Check Die Suche nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems hat Hochsaison in der Astronomie. Etwa 400 so genannter „Exoplaneten“ haben Forscher in den vergangenen 15 Jahren entdeckt. Die meisten davon sind Gasriesen und damit nach irdischen Maßstäben unbewohnbar. „Die Forschung interessiert natürlich besonders, ob auf einem Exoplaneten Leben möglich ist“, sagt Elke Pilat- Lohinger vom Institut für Astronomie der Universität Wien. „Eine wesentlicheVoraussetzung dafür ist, dass der Planet eine über lange Zeit stabile Umlaufbahn aufweist.“ Im Rahmen eines FWF-Projektes haben Pilat-Lohinger und ihre Kollegen die Internetanwendung „Exostab“ entwickelt, mit der Fachleute diese Frage schnell überprüfen können. Dafür gibt man unter der Adresse www.univie.ac.at/adg/exostab/index.php ne terrestrische Anwendung etabliert. Sie eignen sich nämlich auch zur Isolierung supraleitender Spulen, die in Magnetresonanztomografen die Magnetfelder erzeugen. Etwa 1.200 MR-Geräte rüstet RUAG jährlich aus. Und auch an der Merkur-Mission BepiColombo ist das Unternehmen beteiligt. So liefern die Wiener ein aus vier Einzelmechanismen bestehendes Positioniersystem zur präzisen Ausrichtung der elektrischen Antriebe. Mit einem Volumen von zehn Millionen Euro ist dies der derzeit größte Auftrag. FALLENDE PREISE FÜR SATELLITENDATEN. „Vom Blick auf die Erde kann man nie genug kriegen“, hat der deutsche Astronaut Ulf Merbold vor einigen Jahren in einem Interview gemeint. Eine Aussage, die sich gut als Motto der Firma Geoville eignen würde. Denn das Businessmodell der Innsbrucker ist es, für verschiedene Auftraggeber Satellitendaten auszuwerten. Hört sich simpel an, ist aber eine höchst anspruchsvolle Tätigkeit. „Unsere Arbeit beginnt dort, wo Google Earth aufhört“, sagt Geschäftsführer Christian Hoffmann. Die professionellen Erdbeobachter von Geoville kaufen Daten von Satellitenbetreibern und die Daten eines neu entdeckten Exoplaneten ein (darunter Bahnverlauf, Masse des Planeten, Masse des Sterns, mittlerer Abstand zwischen Stern und Planet). Als Ergebnis erhält man ein farbiges Stabilitätsdiagramm, dem Experten die gewünschte Auskunft entnehmen können. Bisher wurde zwar noch kein Exoplanet entdeckt, der für Leben im irdischen Sinn (flüssiges Wasser als Lösungsmittel, Organismen auf Kohlenstoffbasis) in Frage kommt. Doch Pilat-Lohinger rechnet damit, dass diesbezüglich ein Durchbruch in den nächsten Jahren zu erwarten ist. Hoffnung setzt die Forschungsgemeinde vor allem auf das europäische Weltraumteleskop Corot, bzw. sein amerikanisches Pendant Kepler. Beide wurden speziell für die Suche nach Exoplaneten entwickelt. analysieren diese dann mittels selbst entwickelter Spezialsoftware. Dabei können die Fragestellungen recht unterschiedlich sein ab. Für die Weltbank beispielsweise analysierte Hoffmanns Team Waldflächen in Honduras. Der Hintergrund: die Weltbank hatte Mikrokredite an lokale Landwirte vergeben und wollte nun wissen, ob diese zu einer nachhaltigen Landwirtschaft und einem Stop der Rodungen führten. „Wir konnten zeigen, dass das der Fall ist“, sagt Hoffmann. In einem anderen Fall ging es darum, illegale Mülldeponien in Dakar zu kartografieren. Das Ausgangsmaterial der Analysen ist dabei recht unterschiedlich. Manchmal verwendet man normale Fotos, manchmal Infrarotaufnahmen, manchmal Radarbilder. Interessiert man sich zum Beispiel für die Bodenfeuchte eines Gebietes, greift man zu Mikrowellenbildern. „Verschiedene Sensoren decken unterschiedliche Bereiche des elektromagnetischen Spektrums ab“, sagt Hoffmann. „Manche Satelliten liefern bis zu 25 verschiedener Kanäle.“ Meist benötigt man für ein Projekt kombinierte Aufzeichnungen von mehreren Satelliten und Kanälen. Die Kosten für solche Daten werden pro Quadratkilometer verrechnet und reichen von einem Cent bis zu 25 Dollar. Tendenziell fallen die Preise allerdings, weil immer mehr Beobachtungssatelliten im All sind und das Angebot damit steigt. 80 Prozent der Aufträge kommen aus dem öffentlichen Sektor. Darunter auch die Europäische Umweltagentur, die für ihre jährlichen Berichte und Nachhaltigkeitsstrategien auf das Know-how von Geoville zurückgreift. So erlauben es die ausgewerteten Satellitendaten unter anderem, den künftigen Flächenverbrauch urbaner Gebiete zu prognostizieren. „Man ahnt gar nicht, wie schnell da Veränderungen vor sich gehen“, sagt Hoffmann. „Jeden Tag wird in Österreich eine Fläche von der Größe der Salzburger Altstadt durch Infrastruktur verbaut.“ Mit gefährlichen Folgen im Falle eines Hochwassers. Denn der Versiegelungsgrad wirkt sich direkt auf das Abflussverhalten von Niederschlägen aus. An Karten oder grafischen Darstellungen sind die Kunden jedoch in den seltensten Fällen interessiert. „Wir sind ein Consultingunternehmen und beantworten konkrete Fragestellungen“, sagt Hoffmann. In Umweltprojekten kann das beispielsweise die Wahrscheinlichkeit einer Naturgefährdung sein, samt den geschätzten Kosten zu ihrer Beseitigung. „Es ist kein riesiger Markt, den wir bearbeiten, aber ein wachsender.“
KOMPLEXITÄT VERLANGT KOOPERATION. Internationale Kooperationen sind eine Selbstverständlichkeit in der Weltraumbranche. Denn: „Meist sind die Kosten so hoch, dass ein Land alleine nicht weit kommen würde“, sagt RUAG-Geschäftsführer Max Kowatsch. Ganz besonders gilt das natürlich für bemannte Missionen. Auch die steigende Komplexität der Technologie macht arbeitsteilige Partnerschaften zur Pflicht. „Die einfachen Dinge hat man schon alle gemacht“, bestätigt Wolfgang Baumjohann vom IWF. „Die Missionen werden gewichtsmäßig schwerer, anspruchsvoller und damit auch teurer.“ Ein Beispiel: das Weltraumteleskop Hubble kostete rund 800 Millionen Dollar. Sein Nachfolger JWST (James Webb Space Telescope), der 2013 ins All geschickt werden soll, schlägt bereits mit knapp fünf Milliarden Dollar zu Buche. Auch aufstrebende Weltraumnationen wie Indien oder China bieten für Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen Chancen auf Aufträge. Dennoch verdankt die österreichische Weltraumforschung ihre Stärke zu einem großen Anteil der ESA-Mitgliedschaft. Diese sichert nicht nur laufende Projekte, sondern bietet auch die Gewissheit, technisch wie wissenschaftlich im internationalen Spitzenfeld dabei zu sein. Die Mitgliedschaft kostet Österreich jährlich etwa 44 Millionen Euro. Rund ein Drittel davon fließt in das grundlagenwissenschaftliche Basisprogramm, der Rest in optionale Spezialprojekte wie das Navigationssystem Galileo oder den europäischen Weltraumbahnhof Kourou. Der Rückfluss an die nationalen Weltraumagenturen erfolgt in Form von Industrie- und Forschungsaufträgen. Laut ESA-Konvention beträgt er mindestens 90 Prozent. SCHWARZSEHER ENTLARVT. Seit fast 30 Jahren ist Österreich ESA-Mitglied. So lange ist auch Joanneum Research eine fixe Größe der heimischen Weltraumszene. Ein Schwerpunkt der Aktivitäten sind Satellitenkommunikation und -navigation. Für die Betreiber von Kommunikationssatelliten entwickeln die Grazer Moni toring - sys teme. Damit lassen sich Parameter wie Leistung oder Signalspektrum automatisiert überwachen. Eine Erweiterung, die in der jüngeren Vergangenheit dazugekommen ist, ist die Möglichkeit, irdische Störeinflüsse auf ein paar Kilometer genau zu lokalisieren. „Störquellen können Bodenstationen sein, die nicht mehr richtig funktionieren“, sagt Otto Koudelka vom Institut für Angewandte Systemtechnik (IAS). „Aber auch Piraten, die einen Fernsehkanal nutzen ohne zu bezahlen.“ Im Auftrag der ESA hat das Institut außerdem interaktive Satellitenterminals entwickelt, die jetzt kurz vor der Kommerzialisierung stehen. Die Terminals ermöglichen von jedem Punkt der Erde aus Breitbandzugang zum Internet. Aber auch Mobilfunknetze lassen sich damit aufbauen. Erste Zielgruppe sind Firmen in Ländern mit schlecht ausgebauter Infrastruktur, zum Beispiel Südamerika. Dabei soll es sich um konkurrenzfähige Low-Cost-Produkte handeln. „Ein Terminal wird nicht mehr als 300 Euro kosten“, sagt Koudelka. Einen sehr interessanten Beitrag zur Grundlagenforschung leistet das IAS gemeinsam mit der TU Graz und der belgischen Verhaert Space Systems. Dabei geht es um eine Neuauflage des klassischen Experiments von Stanley Miller und Harold Urey aus dem Jahr 1953. Den beiden Wissenschaftlern gelang es damals, aus einfachen Gasen wie Ammoniak, Methan, Wasserstoff und Wasser Aminosäuren, also die Bausteine des Lebens, zu erzeugen. Dafür setzten sie das Gasgemisch Blitzentladungen aus. Dieses Experiment haben IAS-Forscher nun nachgebaut. Es soll in naher Zu- Ionenquelle als Triebwerk Langweilig wird es nie, wenn man sich mit Martin Tajmar unterhält. Der Physiker gehört zu den wenigen Vertretern seiner Zunft, die ihr Fachgebiet zugleich allgemein verständlich und mit offensichtlicher Begeisterung erklären können. Hauptgeschäft Tajmars und seines 20köpfigen Teams in Seibersdorf sind Flüssigmetall-Ionenquellen für verschiedene Weltraumanwendungen. Ein Beispiel ist die Erdung von durch Sonnenstrahlung aufgeladenen Satelliten. Ein anderes die Ionisierung von Materialproben in Massenspektrometern. Aber auch in neuartigen Antriebssystemen, so genannten FEEP-Triebwerken (Field Emission Electric Propulsion), kommen diese Ionenquellen zum Einsatz. „Vorteil solcher Triebwerke ist, dass sie ohne jede Verzögerung ein- und abgeschaltet werden können“, erklärt Tajmar. „Dadurch lassen sich Satelliten sehr schnell ganz exakt ausbalancieren. Das geht mit chemischen Triebwerken nicht.“ Tajmars Ionenquellen nutzen Indium als Treibmittel. Sie bestehen aus einer mit Indium überzogenen Nadel, die zum Schmelzen gebracht wird. Anschließend legt man eine elektrische Spannung zwischen dem flüssigen Metall und einer darüber befindlichen Elektrode an. Dadurch werden die Ionen aus dem Indium herausbeschleunigt und produzie- �� FORSCHUNG kunft auf der internationalen Raumstation ISS unter Weltraumbedingungen drei Mal durchgeführt werden. Für jeden Durchgang werden jeweils zwei gasgefüllte Edelstahlbehälter bis zu 200 Stunden lang einer Hochspannungsentladung ausgesetzt. Die Mischung enthält außerdem mit einem Eismantel umzogene Teilchen aus Siliziumoxid. Miller und Urey meinten noch, mit ihrem Experiment gezeigt zu haben, wie Leben auf der Erde entstanden sein könnte. Die Neuauflage soll hingegen zeigen, ob Aminosäuren sich in den äußeren, kalten Regionen der planetaren Staubscheiben gebildet haben könnten, aus denen sich später die Planeten formten. Die Auswertung des Experiments wird erst auf der Erde erfolgen. Dafür müssen die Gasbehälter natürlich wieder zurück gebracht werden, das soll Mitte 2011 passieren. Das Projektvolumen beträgt stattliche 2,5 Millionen Euro. Langweilig wird es in den unendlichen Weiten des Alls niemals. Je weiter man in die Tiefen zu blicken vermag, desto mehr neue Fragen tauchen auf. Ganz so, wie man es sich als Wissenschaftler wünscht. k Raimund Lang ren so die Schubkraft. „Das klingt sehr einfach“, sagt Tajmar. „Aber dahinter stehen 40 Mannjahre Entwicklungsleistung.“ Immerhin muss ein solches Triebwerk 20.000 Stunden kontinuierlich und fehlerfrei funktionieren. Eingesetzt werden soll der Ionenantrieb in der ESA-Mission LISA Pathfinder, deren Start für 2011 geplant ist. Foto: NASA
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