Ein Beitrag von Timo Lange. Quelle: NASA.

„Von den Spacelab-Missionen bis zur Internationalen Raumstation hat die ESA eine lange Geschichte der Beteiligung an der bemannten Raumfahrt der NASA“, sagte Bolden am Freitag. „Mit diesem Abkommen beabsichtigen wir, diese Beziehung weiter auszubauen, indem wir wertvolle Konstruktionstechniken und Analysekonzenzepte teilen, um den Transport von Menschen in den niedrige Erdorbit und darüber hinaus zu verbessern.“

Mit dem neuen Abkommen wird der Austausch von Technologie und Personal zwischen ESA und NASA erleichtert. Laut einer Pressemitteilung der NASA, spielt hierbei das Wissen um die flugerfahrene europäische Trägerrakete Ariane 5 eine besondere Rolle für die Entwicklung neuer Raketen- und Raumschiffsysteme.

Ein wichtiger Teil des Informationsaustausches zwischen den beiden Raumfahrorganisationen verläuft daher von Europa in die USA. Die NASA hat demnach ein besonderes Interesse an den Bereichen Verbundwerkstoffe, Entwicklung von Nutzlastverkleidungen, Management von Treibstoffen in Antriebssystemen für den Transfer in und aus einem lunaren Orbit.

„Das Abkommen markiert einen neuen Meilenstein in der ohnehin schon sehr intensiven und langfristigen Kooperation zwischen ESA und NASA“, unterstrich Dordain. „Der Austausch von technischen Informationen im Bereich des Raumtransports wird für beide Raumfahrtorganisationen vorteilhaft sein und erleichtert unsere Arbeit an zukünftigen Trägersystemen und bemannten Explorationsmissionen.“

Raumcon:

• ESA-Thread

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Quelle: ESA.

Das Projekt wird im Rahmen des Technologietransferprogramms der ESA durchgeführt, das der Förderung und Verwertung von Weltraumtechnik mit dem Ziel dient, sie für unser Alltagsleben auf der Erde nutzbar zu machen.
Am 1.Januar 2003 werden der französische Rallyfahrer Henri Pescarolo und sein belgischer Copilot Serge De Liederkerke bei der 25.Rally Dakar mit einem „weltraumtechnisch aufgerüsteten“ Fahrzeug an den Start gehen und während des Wüstenrennens mehrere im Rahmen der europäischen Raumfahrt entwickelte Produkte testen. Pierre Brisson, Leiter des Technologietransferprogramms der ESA, bezeichnet das Vorhaben als „eine ausgezeichnete Gelegenheit, einmal mehr zu zeigen, daß für die Raumfahrt entwickelte Technologien zur Verbesserung unserer Lebensbedingungen auf der Erde beitragen können.“

Mit Weltraumtechnik Fahrzeuge sicherer machen und zum Wohlbefinden und damit zur Leistungssteigerung der Fahrer beitragen – das ist die Herausforderung, der sich das Technologietransferprogramm und seine europäischen Industriepartner mit diesem Projekt stellen. Aus der Untersuchung, mit der die Firma Bertin Technologies und Partner beauftragt wurden, um die Möglichkeit der Nutzung bestimmter Technologien im Motorsport zu ermitteln, sind vier Produkte hervorgegangen, die sich für dieses Experiment eignen.

In Pescarolos Autos wurde ein neuartiges Wärmeisolationsmaterial eingebaut, das die Temperatur im Innenraum senken und die Brandgefahr eindämmen soll. Ein in die Helme integriertes Kühlsystem soll den Fahrern helfen, über die gesamte Rennstrecke einen kühlen Kopf zu bewahren. Ferner werden während der Rally selbstkühlende Getränkedosen, die mit für die ESA entwickelten digitalen Simulationstechniken entworfen wurden, sowie ursprünglich für Astronauten entwickelte Lebensmittelrationen getestet.

Weitere Produkte könnten hinzukommen, sobald die entsprechenden Untersuchungen abgeschlossen sind.

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Ein Beitrag von meiklampmann. Quelle: ESA.

Wer die Nase vorn haben will, bringt Materialien und Bauelemente „made in space“ unter die Haube der Flitzer. Und der Trend setzt sich fort. Das Technologie-Transfer-Programm der ESA will diese Entwicklung sogar noch beschleunigen. Dem spezifischen Technologieaustausch ist deshalb ein Kolloquium am 6.November 2002 am European Space Operations Centre (ESOC) in Darmstadt gewidmet, in dem Vertreter der Automobilindustrie gezielt über verfügbare Produkte und Technologien aus der Raumfahrt informiert werden.

Heutige Autos sind längst nicht mehr die simplen Gebilde, wie sie noch in den sechziger und siebziger Jahren vom Band liefen. Hightech vom Dach bis zu den Reifen sorgt für mehr Sicherheit und bietet den Insassen zunehmende Annehmlichkeiten. Etliche Innovationen wurden dabei aus der Raumfahrttechnik abgeleitet. Modernste Fertigungsverfahren machen die Hochtechnologie-Gefährten auch für den Normalbürger erschwinglich.

Raketentechnik für die Straßenflitzer
In punkto Raumfahrtanwendung fällt dem Nutzer eines PKW meist nur das Satelliten-Navigationssystem ein, das eine zunehmende Zahl von Kraftfahrzeugen bereits an Bord hat. Doch das ist nur die Spitze des Weltraumtechnik-Eisbergs. Dämpfungssysteme, ursprünglich zum Schutz empfindlicher Weltraum-Optiken vor den Vibrationen beim Start einer Rakete entwickelt, ermöglichen heute das ruhige Fahren eines PKW beziehungswise die gewichtssparende Optimierung der Karosserie. Der Auslösesensor der Airbags wurde ebenfalls auf der Basis von Raumfahrttechnologien entwickelt. Spezielle hitzebeständige faserverstärkte Keramiken, die eigentlich den Space Shuttle beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre schützen, finden zunehmend Anwendung als Material für hochbelastbare Bremsscheiben.

Weitere Hochtechnologie stehen an der Schwelle zur Anwendung in künftigen Fahrzeug-Großserien. Verbundmaterialien, die extrem fest und zugleich leicht sind, werden den Karosseriebau revolutionieren und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen erhöhen. Ihre Tauglichkeit stellen die heute noch sehr teueren Materialien in Formel-1-Rennwagen unter Beweis. Zur Schonung der Umwelt sind immer effektivere Antriebstechnologien gefragt. So soll in einigen Jahren die Antriebsenergie von Brennstoffzellen geliefert werden, die mit Wasserstoff oder Methanol arbeiten. Ihre Premiere hatte diese innovative Energieerzeugung bereits in den sechziger Jahren an Bord bemannter amerikanischer Raumkapseln.

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Ein Beitrag von meiklampmann. Quelle: ESA.

Neben Entwicklungen im Bereich Software, Elektronik und technische Anwendungen sind es besonders Werkstoffe, die sich für einen Transfer Richtung Erde anbieten. Kohlenfaserkunststoffe in Industrierobotern, hochisolierende Polymerfolien in Computertomografen, hochmoderne Schutzanzüge für Taucher, Piloten und Feuerwehrmänner – all diese Produkte haben ihren Ursprung im All.

Metalle mit Langzeitgedächtnis

Unter Federführung der ESA fanden zwei große Veranstaltungen zum Technologietransfer-Programm in Großbritannien und Frankreich statt. Im Mittelpunkt standen dabei intelligente Werkstoffe, so genannte „Smart Materials“, und der Transfer von Know-how im Textilbereich.
Zu den intelligenten Materialen, auf die man im Rahmen des Europäischen Weltraumprogramms setzt, zählen die Formgedächtnis-Legierungen (FGL). FGL-Werkstoffe können gedehnt und verformt werden, behalten dabei aber ihre ursprüngliche Form gewissermaßen im Hinterkopf. Wird das Material später auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, so erinnert es sich an seine Ausgangsform und nimmt diese wieder an. Derart programmierte Bauteile können im All eingesetzt werden, um beispielweise die Solarpaneele eines Raumflugkörpers zu entfalten.

Eine neue FGL-Applikation wird 2003 mit der ESA-Mission Rosetta auf die Reise zum Kometen Wirtanen gehen. Die FGL-Komponente ist es ein Bauteil des Rosetta-Instruments Ptolemy zur Untersuchung der Kometengase.
„Ein Helliumstrom soll die Gasproben vom Kometen Wirtanen durch die verschiedenen Teile des Ptolemy-Instruments blasen. Das Helium wird in zwei Tanks gelagert, die sofort nach Abfüllung hermetisch versiegelt werden, um den Heliumverlust auf dem langen Flug möglichst gering zu halten“, erläutert Martin Whalley vom britischen Rutherford Appleton Laboratory, das dieses Bauteil entwickelt hat. „Wird das Helium gebraucht, dann wird am Ende des betreffenden Tanks ein zerbrechlicher Stift gekappt. Das öffnet den Tank und das Helium strömt ins Messinstrument.“

Wenn Rosetta den Kometen Wirtanen im Jahr 2011 erreicht, hat die ESA-Sonde einen achtjährigen Trip durch das Sonnensystem hinter sich. Es war daher wichtig, ein simples , aber extrem zuverlässiges System zu entwickeln, das die Tanks exakt zum gewünschten Zeitpunkt öffnet. „Wir haben uns für ein Schaltelement auf FGL-Basis entschieden. Das FGL-Bauteil ist eine passive Komponente, die bei Erwärmung ihre Form ändert und dabei Kraft freisetzt. Außerdem ist sie klein und wiegt fast nichts. Für unser Problem also die ideale Lösung“, so Whalley.

Gesundheit durch Gedächtnislegierungen

Aber auch auf der Erde werden Formgedächtnis-Legierungen inzwischen in den verschiedensten Bereichen angewandt. Ein Einsatzgebiet ist die Medizin. So können beispielweise FGL-Drähte die Heilung von Knochenbrüchen beschleunigen. Und auch in der Kieferorthopädie rückt man krummen Zähnen mit Formgedächtnis-Legierungen zu Leibe. Das Material wird zu Zahnspangen verarbeitet, die dann kontrollierten Druck auf bestimmte Zähne oder Zahngruppen ausüben. Die FGL-Spange hat den entscheidenden Vorteil, dass durch die ganz gezielte Krafteinwirkung Fehlstellungen der Zähne bis zu zweieinhalb Mal schneller behoben werden als bei der herkömmlichen Behandlung.

Textiltechnik aus dem All

Textillien begegnen uns nicht nur als T-Shirt und Sonntagsanzug, sondern vor allem als hochentwickelte technische Textillien, die unter anderem im Auto- und Flugzeugbau verwendet und zu Schutz-, Sport- und Freizeitbekleidung verarbeitet werden. Diese High-Tech-Gewebe, deren Marktanteil ständig wächst, haben viele Eigenschaften: Sie sind schwer entflammbar, hitzebeständig, schnittfest, wasserabweisend, antibakteriell, fungizid, elektrisch, leitfähig usw.

Ein der des ESA-Technologietransfer-Programms ist es, größere Synergien im Textilbereich zu organisieren. „Zahlreiche Technologien aus der Raumfahrt konnten bereits erfolgreich auf terrestrische Anwendungen übertragen werden, aber es stehen noch viele andere Technologien bereit. Wir möchten diesen Prozess weiter voranbringen und Designer, Textilhersteller, Bekleidungsanbieter und Experten für Raumfahrttechnologie zusammenbringen, um neue Anwendungen für den Einsatz in der Textilindusrie zu erarbeiten“, so Pierre Brisson, der Leiter der ESA-Transferprogramms.

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