{"id":61188,"date":"2025-02-11T00:01:51","date_gmt":"2025-02-10T23:01:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=61188"},"modified":"2025-02-06T15:59:37","modified_gmt":"2025-02-06T14:59:37","slug":"anwendung-des-monats-nasa-antenne-110220251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/anwendung-des-monats-nasa-antenne-110220251\/","title":{"rendered":"Anwendung des Monats: Die NASA nutzt 3D-Druck, um Antennen besser zug\u00e4nglich zu machen"},"content":{"rendered":"

Die additive Fertigung hat sich mittlerweile in vielen Branchen durchgesetzt, so auch in der Luft- und Raumfahrt. Dieser Sektor ist tats\u00e4chlich einer, der diese Technologie am meisten nutzt und voranbringt. Ein Zweig dieser Branche, der sich die additive Fertigung<\/a> ebenfalls zu eigen gemacht hat, ist die Telekommunikation. Der 3D-Druck erm\u00f6glicht die Entwicklung von Antennen mit verbessertem Design und fortschrittlichen Materialien. Diese Antennen sind f\u00fcr die Daten\u00fcbertragung bei Weltraummissionen unerl\u00e4sslich, da sie die Kommunikation zwischen Satelliten, Sonden und der Erde erleichtern.<\/p>\n

K\u00fcrzlich haben Ingenieure des Near Space Network der NASA und der Electronics 3D Printing Group des Goddard Space Flight Centers eine 3D-gedruckte Antenne mit der Fortify-Technologie entwickelt und getestet. Ziel des Projekts war es, kosteng\u00fcnstige Design- und Fertigungsm\u00f6glichkeiten f\u00fcr effiziente Antennen vorzustellen, die den Anforderungen der Industrie entsprechen. Die Antenne wurde mit Relaissatelliten evaluiert und mit einem Wetterballon von der Columbia Scientific Facility der NASA in Palestine, Texas, gestartet. Die Entwicklung dauerte nur drei Monate und stellt einen Meilenstein in der Herstellung kosteng\u00fcnstiger Kommunikationsger\u00e4te f\u00fcr k\u00fcnftige Raumfahrtmissionen dar.<\/p>\n

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Die Antenne in der elektromagnetisch schalltoten Kammer des Goddard Center. (Bild: NASA\/Peter Moschetti)<\/p><\/div>\n

Die Entwicklung von 3D-gedruckten Antennen ist mit vielen Herausforderungen verbunden. Die Herstellung von Antennen mittels 3D-Druck ist besonders komplex, da Materialien mit spezifischen elektromagnetischen Eigenschaften integriert und eine ausreichende Leitf\u00e4higkeit f\u00fcr die Signal\u00fcbertragung gew\u00e4hrleistet werden muss. Die Ingenieure entwarfen eine f\u00fcr die Daten\u00fcbertragung optimierte Struktur und verwendeten innovative Materialien. Laut NASA besteht „ein Gro\u00dfteil der Antenne aus einem keramikgef\u00fcllten Polymer mit niedrigem elektrischem Widerstand<\/em>\u201c, was eine bessere Signalabstimmung erm\u00f6glicht. Nach der Entwicklung und dem Druck wurde die Antenne mit den Relaissatelliten der NASA getestet, bevor sie in gro\u00dfer H\u00f6he an Bord eines Wetterballons getestet wurde.<\/p>

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Pr\u00fcfung der Effizienz der 3D-gedruckten Antenne<\/h3>\n

Die Antenne wurde mit der Technologie von Fortify<\/a> gedruckt, einem Startup, das sich auf Ger\u00e4te zur Herstellung von Hochfrequenzger\u00e4ten spezialisiert hat. Obwohl das Unternehmen das genaue Modell des verwendeten Druckers nicht angegeben hat, ist bekannt, dass Fortify im August letzten Jahres einen Flux One-Drucker an das Glenn Research Center der NASA geliefert hat. Nach Angaben der Beh\u00f6rde erm\u00f6glichte die Plattform von Fortify den Ingenieuren die volle Kontrolle \u00fcber die elektromagnetischen und mechanischen Eigenschaften der Antenne, sodass sie die Antenne in nur wenigen Stunden herstellen konnten. Die daraus resultierende Antenne war eine magnetoelektrische Dipolantenne, die sich durch ihr Strahlungsdiagramm in Form eines Donuts auszeichnet. Dies ist tats\u00e4chlich eine Form, die in der Telekommunikation weit verbreitet ist.<\/p>\n

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Fortify entwickelt auch dielektrische Materialien f\u00fcr die Herstellung von Komponenten und Ger\u00e4ten, die in Breitband- und Hochfrequenz-Kommunikations- und -Sensorsystemen eingesetzt werden. (Bild: Fortify)<\/p><\/div>\n

Im Rahmen der ersten Tests wurde die Antenne in die elektromagnetische Absorberkammer des Goddard Center in Greenbelt, Maryland, gebracht. In dieser Kammer, die so konzipiert ist, dass elektromagnetische St\u00f6rungen ausgeschlossen werden, konnte die Leistung der Antenne genau bewertet werden. Anschlie\u00dfend wurden Feldtests in der Columbia Scientific Balloon Facility in Texas durchgef\u00fchrt. Bei diesen Tests wurde die 3D-gedruckte Antenne mit einer Standard-Satellitenantenne verglichen und ihre Leistung in verschiedenen Winkeln und H\u00f6henlagen bewertet.<\/p>\n

Auch die Antenne war extremen Bedingungen ausgesetzt. Sie wurde auf einem Wetterballon installiert, der auf eine H\u00f6he von\u00a0 etwas mehr als 30 Kilometer gebracht wurde, um ihre F\u00e4higkeit, Daten zu senden und zu empfangen, zu \u00fcberpr\u00fcfen. \u00dcberraschenderweise hat die Antenne diese Tests erfolgreich bestanden, was ihre Tauglichkeit f\u00fcr k\u00fcnftige Weltraumanwendungen<\/a> best\u00e4tigt.<\/p>\n

Dieses Anwendungsbeispiel der NASA er\u00f6ffnet neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die Antennenherstellung. Dank des Rapid Prototyping und der Design- und Materialflexibilit\u00e4t, die die additive Fertigung bietet, wird die NASA in der Lage sein, effizientere Kommunikationssysteme zu entwickeln, die auf verschiedene Missionen zugeschnitten sind.<\/p>\n

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Was halten Sie von der 3D-gedruckten Antenne der NASA? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. Wenn Sie mehr zum 3D-Druck in der Luft- und Raumfahrt lesen m\u00f6chten, schauen Sie auf unserer\u00a0Landing Page<\/a>\u00a0vorbei. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: NASA\/Peter Moschetti<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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