Forscher in der Schweiz haben einen neuartigen Nutzlastadapter entwickelt, der die mechanische Belastung für Satelliten während des Raketenstarts verringert. Das System nutzt phononische Kristalle, um störende Vibrationen umzuleiten und abzuschwächen.
Herausforderungen bei Raketenstarts
Raketenstarts setzen Satelliten extremen Belastungen aus. Die dabei entstehenden Vibrationen können zu Schäden an empfindlichen Komponenten führen. Bisherige Lösungen wie Gummipuffer oder motorisierte Dämpfungssysteme brachten Nachteile mit sich, etwa zusätzliches Gewicht oder eingeschränkte Zuverlässigkeit.
Der neue Ansatz des Teams von Empa und Beyond Gravity basiert auf phononischen Kristallen. Diese Metamaterialien können mechanische Wellen gezielt beeinflussen. Im Gegensatz zu herkömmlichen starren Adaptern leitet das Prototyp-System vertikale Schwingungen in rotierende Bewegungen von Aluminiumringen um.
Vorteile der Technologie
Die Reduzierung der Vibrationsbelastung ermöglicht mehrere Verbesserungen:
- Geringere strukturelle Verstärkungen am Satelliten notwendig
- Mehr Nutzlastkapazität verfügbar
- Transport empfindlicherer Instrumente möglich
Derzeit befindet sich die Technologie auf Stufe 4-5 der NASA Technology Readiness Levels. Nach erfolgreichen Simulationen und Labortests wurde bereits ein Patent beantragt. Bis zum routinemäßigen Einsatz in der Raumfahrt sind jedoch weitere Entwicklungsarbeiten notwendig.
- Quelle: Phys.org