Kometenjagd mit Technik von CeramTec
Keramikhersteller unterstützt Rosetta-Mission
Vor zehn Jahren, genauer am 2. März 2004 um 8:17 Uhr, startete vom Weltraumzentrum Kourou in Französisch-Guayana die Mission „Rosetta“. In der gleichnamigen Sonde, die zur Erforschung der Entstehungsgeschichte des Sonnensystems ins All geschossen wurde, sind auch acht piezokeramische Vielschicht-Aktoren von CeramTec verbaut. Am 12. November 2014 erreicht die Mission eine neue, wichtige Phase: Nach der Landung auf dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko soll dessen Oberfläche erforscht werden. Dabei spielen die PZT-Aktoren, die von dem Unternehmen mit Hauptsitz in Plochingen gefertigt werden, eine elementare Rolle.
Nach einer Reise von zehn Jahren Dauer hat sich die Raumsonde „Rosetta“ dem Kometen 67P/Tschurjumow- Gerasimenko angenähert. In der integrierten Ladeeinheit „Philae“ befindet sich auch das MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System)-Instrument, in dem unter anderem auch acht piezokeramische Aktoren von CeramTec installiert sind. Bereits beim Start der Trägerrakete wurden sie einer außerordentlichen Belastungsprobe unterzogen: Sie mussten die extremen Vibrationen und Temperaturschocks überstehen, bis die Trägerrakete die Erdatmosphäre verlassen hatte.
Am 12. November 2014 stand nun eine Premiere auf dem Programm: „Philae“ hat sich von „Rosetta“ gelöst und ist auf dem Kometen gelandet. Die Wissenschaftler der ESA haben sich zum Ziel gesetzt, 67P/Tschurjumow-Gerasimenko mit Hilfe der Sonde und der Ladeeinheit zu erforschen und daraus die chemische Isotopenzusammensetzung des frühen Sonnensystems zu abzuleiten.
Rastersondenmikroskop mit Feinpositionier-System
Die piezokeramischen Vielschicht-Aktoren, die zusammen gerade 31,8 Gramm wiegen, sind dann von maßgeblicher Bedeutung. Während der Erforschung der Kometenoberfläche gehören sie zu den kleinen, aber wichtigen technischen Details, die zum Erfolg der Mission beitragen. Sie steuern die extrem feinen Messnadeln im MIDAS-Instrument.
Dieses hochauflösende Rastersondenmikroskop soll auf der Kometenoberfläche die Feinstruktur einzelner Staubteilchen abbilden und selbst einzelne Atome „sichtbar“ machen. Dadurch lässt sich die mineralische Zusammensetzung analysieren, die wiederum Rückschlüsse über das Alter sowie den bisherigen Reiseweg des Kometen ermöglicht. Um die Analyse erfolgreich durchführen zu können, ist höchste Präzision erforderlich.
Die aktorische Feinpositionierung der hochsensiblen MIDAS-Nadeln erfolgt mit Hilfe der piezokeramischen Aktoren mit einer Genauigkeit von vier Millionstel Millimetern. Ein Oberflächen-Quadrat von maximal 100 μm (Tausendstel Millimetern) Seitenlänge lässt sich aufgrund der präzisen Positionierung mit einer Auflösung beziehungsweise Genauigkeit von 4 nm (Millionstel Millimeter) scannen. Zum Vergleich: 100 μm entsprechen etwa der Dicke eines Blatt Schreibpapiers – 4 nm sind 25.000 Mal weniger.
PZT-Aktoren zur Präzisionssteuerung
Die möglichen Einsatzgebiete für piezokeramische Aktoren erstrecken sich von der Labortechnik über den Automobilbau bis zum Maschinenbau. Das Feinpositionier-System, wie es in der Mission „Rosetta“ zum Einsatz kommt, stellt deshalb nur ein kleines Nutzungssegment dar.
Sind Präzision, Schnelligkeit und Kraft gefragt, bieten piezokeramische Werkstoffe in Mikropositionierung, Ventilsteuerung, Schwingungsdämpfung oder Schallerzeugung interessante und zuverlässige Lösungen.
Interessierte können die Mission auch live über Twitter verfolgen:twitter.com/Philae2014 oder twitter.com/ESA_Rosetta.
Mehr Informationen zur CeramTec GmbH:
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CeramTec GmbH |
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CeramTec-Platz 1–9 |
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73207 Plochingen |
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Telefon +49 (0)7153 / 6 11-0 |
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Fax +49 (0)7153 / 2 54 21 |
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E-Mail info@ceramtec.de |
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www.ceramtec.com/de/ |
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