Additive Fertigung als Schlüssel für Freiformoptik im Weltraum

Eine der immer wichtiger werdenden Einsatzmöglichkeiten der additiven Fertigung im Weltraum ist die Herstellung besserer Teile für Satelliten. Satelliten sind für unsere Lebensweise von entscheidender Bedeutung. Nach Angaben der Website Orbiting Now kreisen mit Stand Dezember 2023 schätzungsweise 9039 Satelliten um die Erde. Sie werden für alles Mögliche eingesetzt, von der Wettervorhersage und dem Fernsehen bis hin zur Internetkommunikation und sogar für GPS. Deshalb sind Innovationen in diesem Sektor so wichtig, auch bei den Glasoptiken, die für die optischen Nutzlasten der Satelliten von Bedeutung sind. Es scheint, als gäbe es jetzt noch mehr Neuigkeiten in diesem Bereich. Im Rahmen des iLAuNCH Trailblazer-Programms werden South Australia (UniSA), VPG Innovation und SMR an einem neuen optischen Fertigungsverfahren, der so genannten Freiformoptik, arbeiten, bei dem die additive Fertigung zum Einsatz kommt.

Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei Freiformoptiken um Optiken, die frei von Symmetriezwängen in Form und Gestalt sind. Dank der additiven Fertigung ist es nun möglich, sie zu entwerfen, indem komplexe Formen hergestellt werden, die größere Sichtfelder bieten als die mit herkömmlichen Verfahren hergestellten Optiken. Dabei sind verschiedene Größen möglich und die Teile können den rauen Bedingungen des Weltraums standhalten. Es ist auch keine Überraschung, dass dies im Rahmen des iLAuNCH Trailblazer-Programms geschieht. Es wurde eigens dafür geschaffen, die Raumfahrtinnovation in Australien zu beschleunigen.

Das Team des iLAuNCH-Projekts für Freiform-Optik (Bild: iLAuNCH)

Darin Lovett, Executive Director von iLAuNCH Trailblazer, fügte hinzu: „Dieses Projekt zeigt, worum es bei iLAuNCH geht: ein Konzeptdemonstrator der Defence Innovation Partnership (DIP) aus dem Jahr 2021, der die Realisierbarkeit von frei geformten optischen Komponenten für Kleinsatelliten untersuchte, wird unter Verwendung australischer Technologie in die Produktion überführt und in der Praxis eingesetzt.“

Additive Fertigung zur Herstellung von Freiformoptiken

Obwohl wir uns natürlich vor allem für den Einsatz der additiven Fertigung in diesem Projekt interessieren und es stimmt, dass diese Technologien zu den Kernkompetenzen von iLAuNCH gehören, ist das Besondere in diesem Fall die Kombination verschiedener Technologien und Verfahren zur Herstellung dieser unglaublichen Teile. Um Freiformspiegel für Satelliten herzustellen, ist es nämlich notwendig, die additive Fertigung (welche Art von Fertigung sie nicht angeben, aber iLAuNCH konzentriert sich speziell auf DED) mit der traditionellen Oberflächenbearbeitung, Vakuumbeschichtung und Formgebung zu kombinieren, um vor allem die für optische Anwendungen erforderliche verspiegelte Oberfläche zu erzeugen.

Dr. Stoehr erklärte: „Unsere gemeinsamen Anstrengungen werden die Möglichkeiten der additiven Fertigung und der Freiformoptik neu definieren und versprechen einen transformativen Einfluss auf die Zukunft der Weltraumforschung. Indem wir unser Fachwissen einbringen, treiben wir nicht nur die Technologie voran, sondern gestalten eine Zukunft, in der Südaustralien zum Synonym für eine hochmoderne Fertigung mit hohem Mehrwert wird.“

Al Jawhari, Mitbegründer und Group CEO von Stärke-AMG, schloss mit den Worten:

„Mit der Entwicklung neuer Raumfahrtkapazitäten und kleiner Satellitenplattformen steht Australien an der Spitze dieser Entwicklungen, einschließlich des steigenden Trends zu Nanosatellitenplattformen. Der iLAuNCH Trailblazer in Partnerschaft mit UNISQ, UniSA, Stärke-AMG und SMR Australia ist eine innovative Reise, die die Grenzen der additiven Fertigung auslotet, um die aufkommende Technologie der Freiformoptik zu revolutionieren. Wir glauben fest an die transformative Kraft der additiven Fertigung und ihr Potential, die Fertigungsindustrie positiv umzugestalten. Wir sind stolz darauf, diese Bemühungen anzuführen, die eine innovative Entwicklung und Fertigung von Satellitenoptik für die Erdbeobachtung und andere wichtige Anwendungen ermöglichen werden. Gemeinsam ermöglichen wir eine Zukunft, in der Freiformoptiken die Möglichkeiten von Weltraummissionen neu definieren werden.“

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*Titelbildnachweis: Satellit im Weltraum (Credits: WikiImages von Pixabay)