Orbit und Mond: Bau von riesigen Strukturen direkt im All geplant
An der Universität von Florida(öffnet im neuen Fenster) in Gainesville, USA, werden komplexe Metallstrukturen allein durch die Bestrahlung mit Laserlicht hergestellt. Es ist der Versuch, entscheidende Produktionsschritte für Raumstationen, eine Mondbasis und weitere Einrichtungen ins All zu verlagern.
Dafür wurde das Projekt NOM4D(öffnet im neuen Fenster) ins Leben gerufen. Der Name steht für Novel Orbital and Moon Manufacturing, Materials, and Mass-efficient Design, also grob übersetzt für die Entwicklung neuer orbitaler und mondbasierter Fertigungstechniken, neuer Materialien und gewichtsoptimierter Designs.
Bisherige Limitierungen überschreiten
Aktuell müssen größere Objekte entweder so verpackt sein, dass sie sich selbständig im Orbit entfalten, oder sie sind wie die ISS so aufgebaut, so dass einzelne Module in der Schwerelosigkeit perfekt zusammengefügt werden.
Die Technik, um tatsächlich Metalle zu formen, Elemente zu verschweißen und so beispielsweise ein 100 m großes Solarfeld zu erhalten, fehlt derzeit noch. Deshalb wird seit 2021 in Zusammenarbeit mit der Nasa und Darpa, einer Abteilung des US-Verteidigungsministeriums, an neuen Methoden geforscht.
Ein Jahr vor Ende der Projektlaufzeit konnte das Forschungsteam zeigen, dass es mit gezielten Laserpulsen möglich ist, Metallplatten zu verformen. So wird ihnen beispielsweise eine hexagonale Struktur verliehen, was den Bau von stützenden Elementen erlaubt. Die Experimente dazu wurden in einer von der Nasa bereitgestellten Vakuumkammer durchgeführt.
Weitere Einflüsse auf Material noch offen
Während das Forschungsteam zeigen konnte, dass die Formgebung allein durch Laserpulse möglich ist, bleibt zu prüfen, wie sich die Materialeigenschaften ändern. Im besten Fall werden diese verbessert, nur verschlechtern dürfen sie sich nicht.
Zudem soll ein automatischer Kontrollmechanismus hinzugefügt werden. Sensoren prüfen den erzeugten Biegungswinkel durch die Laserbestrahlung und passen die Intensität und Ausrichtung an. Im Juni 2026 soll das Projekt abgeschlossen sein.