Weltall: China steigt ins Wettrennen der Weltraumfabriken ein
Ein chinesisches Forschungsteam erweitert das Wettrennen mit den USA im Weltraum um einen weiteren Sektor: Ende 2025 hat das Institut für Mechanik, eine Tochtergesellschaft der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS), einen Durchbruch in der Technologie der aufblasbaren Weltraummodule erreicht und möchte sich nun als Nächstes dem Bau einer Weltraumfabrik widmen(öffnet im neuen Fenster).
Im Gegensatz zu den USA steht China in diesem Wettrennen allerdings noch am Anfang. Bereits 2023 testete das US-Unternehmen Varda Space Industries(öffnet im neuen Fenster) die weltweit erste Weltraumfabrik im Orbit. Und auch Mitsubishi Electric Corporation arbeitet an einer Satellitenfabrik. Der Sektor für Fertigung und Montage im Weltraum ist zwar klein, bietet aber einige Vorteile.
Fertigung und Montage im Weltraum
Laut der CAS ist die erweiterbare, aufblasbare Struktur eine ideale Plattform für die zukünftige Massenproduktion von Biopharmazeutika, 3D-Druckerzeugnissen und neuen Materialien, die so auf der Erde nicht produzieren werden können. Halbleiter und Arzneimittel sollen durch die Schwerelosigkeit einen höheren Reinheitsgrad erreichen.
Durch die verringerte Schwerkraft könne zudem die Qualität und Stabilität einiger optischer Komponenten verbessert werden, indem innere Spannung und Defekte minimiert werden, so die CAS. Im Weltraum könnten damit die Teleskope der nächsten Generation oder ultraleichte Funkantennen entstehen. Spezialisierte Firmen könnten zudem riesige Strukturen herstellen, die weitaus größer sind als alles, was Raumfahrtfirmen und -behörden bisher in den Orbit bringen konnten.
Denn herkömmliche Orbitalplattformen können großangelegte multifunktionale Fertigungsaufgaben kaum bewältigen, da die Größe der Trägerraketen zu Einschränkungen führt. Außerdem sind die hohen Baukosten und die Plattformerweiterung im Weltraum ein weiteres Problem bei der Umsetzung.
Weltraumfabrik, gefertigt in China
Doch mit dem Kernmodul des Projekts Reconfigurable Flexible On-Orbit Manufacturing Platform (Rekonfigurierbare flexible Fertigungsplattform im Orbit) möchte das chinesische Team die bisherigen Beschränkungen überwinden. "Wer die Fähigkeit zur Fertigung im Weltraum beherrscht, ergreift die Initiative in der zukünftigen Weltraumwirtschaft", teilt das Institut für Mechanik mit(öffnet im neuen Fenster).
Bei der Orbitalfabrik handelt es sich um ein aufblasbares, rekonfigurierbares Weltraummodul aus ultraflexiblen Verbundwerkstoffen. Diese besteht aus einem Stahlskelett und einer hochmodernen Faseroberfläche. Die Komponenten können während eines Raketenstarts kompakt zusammengefaltet werden.
Erst im Weltraum wird das Modul auseinandergefaltet und aufgeblasen, um einen zylindrischen Betriebsraum mit einem Durchmesser von über zwei Metern zu bilden. Mit mehreren solchen Komponenten lässt sich ein ganzer Produktionskomplex im All errichten.
Erster Härtetest auf der Erde
Die bisherigen Feldtests umfassten die Herstellung einer zuverlässigen, luftdichten Verbindung zwischen den starren Strukturen und dem flexiblen Habitat. Ferner wurde der präzise, kontrollierte Einsatz in einer Mikrogravitationsumgebung erprobt und sichergestellt, dass das aufgeblasene Modul eine ausreichend stabile Umgebung für hochpräzise Fertigungsaufgaben bietet.
Das Entwicklungsteam konnte zeigen, dass die Leistung des Moduls die Anforderungen sogar übertraf. Die Vakuumtests wurden in der nordöstlichen chinesischen Stadt Shenyang durchgeführt. Das Team ermittelte dabei wichtige Parameter, wie den kritischen Druck und den Gasverbrauch, die für den vollständigen Einsatz erforderlich sind.
Mit diesem technologischen Fortschritt kann die chinesische Weltraumfertigung laut Projektleiter Yang Yiqiang(öffnet im neuen Fenster) von der Phase der Konzeptverifizierung zur technischen Realisierung übergehen: "Wir werden in der Lage sein, direkt in der Weltraumumgebung zu fertigen und zu produzieren und so eine unabhängige Entwicklung und Nutzung von Weltraumressourcen erreichen."
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