NASA-Studie – Bohrköpfe für die Weltallforschung

Das Wissen über Planeten und Sterne in unserer nahen und ferneren Nachbarschaft ist immer noch recht dünn. Kommende Missionen stehen vor besonderen Herausforderungen: Astrobiologische Untersuchungen von Himmelskörpern mit Eisoberfläche sind nur mit dem richtigen Werkzeug möglich – wie 3D-gedruckten Fräsköpfen aus amorphen Metallen.

Eisplanet

Erst Bodenproben verraten wirklich viel über einen Planeten. Gibt es Spuren von Wasser? Ist da irgendeine Form von Leben? Haben wir gar eine zweite Erde gefunden? All das können Weltraumforscher aus der Beschaffenheit der Proben herauslesen, um unser immer noch schmales kosmologisches Wissen zu erweitern.

Doch nicht immer lassen sich die Bohrungen für die Probengewinnung von Weltraum-Robotern wie dem Mars Rover leicht vornehmen. Besonders herausfordernd sind Oberflächen aus Salzgestein und Eis. Daher hat die NASA getestet, welche Materialien sich hier am besten als Bohrköpfe eignen. Gehärtete Stähle beispielsweise haben die höchste Dichte, allerdings auch ein hohes Gewicht. Harte Materialien werden außerdem leicht spröde und weiche verschleißen zu schnell. Am besten schnitten metallische Gläser, also amorphe Metalle ab. Sie sind hochfest, leichtgewichtig und äußerst korrosionsbeständig. Im Gegensatz zu anderen Metallen halten sie auch extrem tiefen Temperaturen stand. Fräsköpfe aus amorphen Metallen zeigten in der Studie die besten Eigenschaften für die Herausforderungen dieser All-Exkursionen.

Unser Beitrag: amorphe Metalle für die Weltraumforschung

Amorpher Fräskopf
Sieht bereits aus wie im All, ist aber die Fertigung auf der Erde: amorpher Fräskopf aus dem 3D-Drucker im Legierungspulverbett

Heraeus hat zum einen jahrelange Erfahrung im Bereich 3D-Druck mit Metallen und entwickelt zum anderen amorphe Legierungen und Komponenten . Dadurch war das Technologieunternehmen der ideale Partner für die NASA-Studie. Amorphe Metalle lassen sich mittels 3D-Druck hervorragend zu größeren Bauteilen mit komplexer Geometrie verarbeiten. Wie eben amorphen Fräsköpfen. Bisher war ein 3D-Druck von Teilen dieser Art und Größe nicht möglich. Heraeus ist dies als erstem Hersteller gelungen . Die hochreinen, amorphen Pulver sind speziell für die additive Fertigung, also den 3D-Druck, optimiert. Dieses Verfahren eröffnet für den Einsatz im Weltall ganz neue Möglichkeiten. Bohrköpfe oder andere Komponenten können künftig so angepasst an die lokalen Gegebenheiten von Robotern direkt auf den Planeten hergestellt werden.

Lesen Sie hier mehr über die Forschungsergebnisse zur Studie über die additive Herstellung von Ausgrabungswerkzeugen für zukünftige robotergestützte Weltraumforschung