Luft- und Raumfahrt
Vantablack 310 hilft Astronomen, die Lichtverschmutzung zu reduzieren
Wissenschaftlern von Surrey NanoSystems ist es gelungen, das schwärzeste Schwarz aller Zeiten zu erzeugen. Die neue Farbe namens Vantablack kann Lichtverschmutzung in empfindlichen Weltraumgeräten wie Teleskopen und Kryokammern eliminieren. So könnte das schwärzeste Schwarz Astronomen helfen, das Universum besser zu verstehen und zu erforschen.
Lichtverschmutzung durch Satelliten und Weltraummüll
Ist Ihnen aufgefallen, dass die Beobachtung des Nachthimmels in Ihrer Gegend deutlich schwieriger geworden ist? Viele Faktoren könnten dazu beitragen, darunter auch Lichtverschmutzung. Wenn Sie an Lichtverschmutzung denken, denken Sie vielleicht an das Licht, das von Städten und anderen Objekten auf der Erde erzeugt wird, als Hauptursache.
Die Lichtverschmutzung durch Satelliten ist jedoch ein großes Problem, das Astronomen weiterhin Kopfzerbrechen bereitet. Satelliten können Streifen und andere Lichtverschmutzungen auf Bildern hochwertiger Teleskope hinterlassen. Da diese Geräte Millionen kosten, müssen Astronomen etwas dagegen tun.
Quelle - Vantablack
Leider nehmen die Satellitenstarts zu. In den letzten fünf Jahren wurden mehr Einheiten ins All gebracht als jemals zuvor. Satelliten spielen heute eine wichtige Rolle in allen Bereichen, von der täglichen Reise bis hin zu Unterhaltung und Verteidigung.
Diese Abhängigkeit von Weltraumtechnologie wird in den kommenden Jahren nur noch zunehmen. Analysten prognostizieren daher eine Verschärfung des Lichtverschmutzungsproblems und damit einhergehende Einbußen bei den Erträgen von High-End-Teleskopprojekten wie dem James-Webb- oder dem Vera-Rubin-Teleskop. Beide kosten den Steuerzahler Millionen, um in die Umlaufbahn gebracht zu werden. Bedauerlicherweise behaupten einige Berichte, dass bis zu 40 % des Bildes Lichtverschmutzung enthalten werden.
Verwendung schwarzer Farbe zur Absorption von Lichtverschmutzung
Zwar wurden viele wissenschaftliche Methoden angewandt, um die Auswirkungen der Lichtverschmutzung auf diese Geräte zu verringern, am wirksamsten hat sich jedoch eine spezielle schwarze Farbe erwiesen, die Lichtwellen absorbiert.
Unternehmen wie SpaceX experimentierten mit dunkler Farbe, um Lichtverschmutzung vorzubeugen, allerdings mit begrenztem Erfolg. Das Hauptproblem bei SpaceXs Versuch war die Überhitzung des Raumfahrzeugs aufgrund der zusätzlichen Lichtstrahlung, die es absorbierte.
Surrey NanoSystems in Großbritannien hat maßgeblich zur Steigerung der Wirksamkeit von schwarzer Farbe beigetragen. Ihre früheren Arbeiten haben dazu beigetragen, die Wirksamkeit von superschwarzer Farbe zur Reduzierung der Lichtverschmutzung nachzuweisen.
Der Hauptnachteil dieses Produkts bestand damals darin, dass es nicht gehandhabt werden konnte, ohne die Oberfläche der Kohlenstoffnanoröhren zu beschädigen. Das Team erkannte die Notwendigkeit, seine Forschung fortzusetzen und nahm einige Anpassungen vor, um seine Ergebnisse zu verbessern.
Vantablack-Studie
Die Ingenieure von Surrey NanoSystems entwickelten die Kohlenstoffnanoröhrenbeschichtung Vantablack um die Lichtverschmutzung in Kryokammern zu reduzieren. Diese Kammern eignen sich ideal zum Testen von Gegenständen, die im Weltraum eingesetzt werden.
Sie ermöglichen es Ingenieuren, potenzielle Probleme zu erkennen, bevor die Komponenten Millionen von Kilometern weit in den Weltraum geschickt werden, wo ihr Ausfall die gesamte Mission gefährden könnte. Die Vantablack-Beschichtung nutzt Kohlenstoffnanoröhren, um in einem Fourier-Transformationsspektroskopiemodul eine Lichtunterdrückung bei -269 °C zu erreichen.
Die Ingenieure veröffentlichten außerdem die Vantablack 310 Farbe. Diese Beschichtung ist eine schwärzere Weltraumfarbe, die frühere Designs in einigen wichtigen Punkten verbessert. Sie wurde beschrieben als „rußartig„Aufgrund seiner dicken Beschaffenheit. Diese Beschichtung enthält spezielle Bindemittel, die sie wesentlich robuster und langlebiger machen als ihre Vorgängerin.
Simulation des Weltraums mit Vantablack 310
Um Vantablack 310 zu testen, entwickelten die Ingenieure eine spezielle Kammer, die Umlaufbahnen simulieren konnte. Das Team simulierte drei Jahre im Weltraum mithilfe einer Kryokammer. Während der Testphase dokumentierten die Ingenieure jegliche Photonenlecks.
Die Wissenschaftler nutzten einen kryogenen Ferninfrarot-Fourier-Transformationsspektroskopie-Scan-Mechanismus (FTSM), um sicherzustellen, dass ihre Messungen hochempfindlich waren und selbst geringste Lichtverschmutzung erfassen konnten. Die Tests wurden insbesondere bei der Canadian Space Agency und der University of Lethbridge durchgeführt.
Wie Vantablack 310 in kryogenen Tests abgeschnitten hat
Die Testergebnisse der Vantablack-Weltraumfarbe zeigten enorme Verbesserungen gegenüber früheren Versionen. Bei der Messung der Magnitude (Leuchtkraft astronomischer Objekte) absorbierte Vantablack 98 % des Lichts über das gesamte Spektrum. Dies stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber früheren Beschichtungen dar, die typischerweise etwa 95 % des Lichts absorbierten.
Die Ergebnisse zeigten, dass Vantablack Licht aus allen Einfallswinkeln absorbiert, was seine Eigenschaften weiter verbessert. Darüber hinaus wurde die Farbe von Anfang an umweltfreundlich konzipiert, um zukünftige CO2-Ziele zu erreichen.
Das Testergebnis zeigte zudem, dass Vantablack 310 haltbarer war als Konkurrenzprodukte. Die Beschichtung lässt sich leicht handhaben und auf Satelliten und andere Weltraumausrüstung auftragen. Diese zusätzliche Widerstandsfähigkeit macht sie kostengünstiger und verbessert die Widerstandsfähigkeit der Farbe gegenüber den extremen Bedingungen im Weltraum.
Vantablack Vorteile
Vantablack bietet zahlreiche Vorteile für den Markt. Es wird beispielsweise dazu beitragen, Satelliten für das bloße Auge unsichtbar zu machen und Bilder mit High-End-Teleskopen zu ermöglichen. Diese Errungenschaft ermöglicht es Astronomen, das Beste aus modernster Ausrüstung herauszuholen und eröffnet neue Möglichkeiten für zukünftige Entdeckungen.
Vantablack bietet verbesserte optische Leistung
Einer der Hauptvorteile von Vantablack besteht darin, dass es die optische Leistung von Teleskopen und anderen Weltraumgeräten verbessern kann. Diese hochempfindlichen astronomischen Messgeräte können Milliarden kosten, sind teuer im Start und für wissenschaftliche Zwecke von entscheidender Bedeutung. Daher ist jede Leistungssteigerung entscheidend für den Erfolg.
Beständig gegen Temperaturschwankungen
Um im Weltraum zu funktionieren, muss ein Gerät problemlos von Temperaturen unter dem Gefrierpunkt auf extreme Hitze umstellen können. Während der Erdumlaufbahn sind Satelliten oft jahrelang mit einer Seite der Sonne und mit der anderen extremer Kälte ausgesetzt. Vantablack bewältigt diese Bedingungen und ist damit die ideale Lösung für zukünftige Raumfahrzeuge.
Vantablack senkt Herstellungskosten
Die zusätzliche Widerstandsfähigkeit, die Vantablack 310 dem Markt verleiht, ist bahnbrechend. Dieses Material kann von Herstellern selbst auf Satelliten aufgebracht werden, was Kosten und Lieferverzögerungen reduziert und den gesamten Montageprozess beschleunigt. Zudem ist die langlebige Beschichtung deutlich weniger komplex als alternative Maßnahmen zur Reduzierung der Lichtverschmutzung.
Vantablack-Forscher
Die Studie zu schwärzer als schwarzer Farbe ist ein Gemeinschaftsprojekt von Surrey NanoSystems und der Universität Surrey. Das Unternehmen ist ein Spin-off der Universität und wurde gegründet, um Fördermittel für die weitere Forschung zu schwärzer als schwarzen Beschichtungen zu erhalten. Seit seinem Start hat sich das Projekt einen Ruf als Innovationsträger erworben und Pionierarbeit in der Luft- und Raumfahrt, der Weltraumoptik und vielen weiteren Bereichen geleistet.
Vantablack Anwendungen
Vantablack bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der Luft- und Raumfahrt, im Militär und in der wissenschaftlichen Forschung. Die Fähigkeit, Lichtverschmutzung zu eliminieren, ist ein großer Vorteil, der dazu beitragen wird, Sensoren präziser und einfacher zu bauen. Hier sind einige potenzielle Anwendungen für Vantablack.
Teleskopbeschichtung
Vantablack soll die Optik von Astronomen verbessern. Die Beschichtung soll Satelliten-Streaming und andere Formen der Lichtverschmutzung durch hochmoderne Geräte reduzieren. Viele dieser Satellitenteleskope werden im Orbit stationiert, wo die zusätzliche Haltbarkeit von Vantablack ihre Lebensdauer verlängern und die Genauigkeit verbessern soll.
Kryokammern
Die Verwendung von Kryokammern nimmt zu. Diese Geräte werden verwendet, um Gegenstände, wie beispielsweise Quantencomputer, unter dem Gefrierpunkt zu halten. In einigen Fällen wird Kryotechnik eingesetzt, um den Weltraum zu simulieren, wo die Lichtstrahlung minimal ist.
Die Ingenieure stellten fest, dass die Anwendung von Vantablack S-IR auf internen optischen Oberflächen die Leistung kryogener Geräte steigerte, einschließlich laserbasierter kryogener FIR-FTSM-Positionsrückmeldemodule.
Vantablack Zukunft
Die Zukunft von Vantablack sieht vielversprechend aus. Die neueste Version des Unternehmens, Vantablack 310, wird mit dem Studentensatelliten Jovian 1 ins All geschickt, wo es als Beschichtung für das ausfahrbare Solarpanel dienen soll.
Dieser erdnahe Satellit wird von einem Laser verfolgt, der die Reflektivität und Leistung der Beschichtung auf seiner Umlaufbahn überwacht. Die Wissenschaftler werden diese Daten nutzen, um ihre Vantablack-Produktlinie weiter zu verbessern.
Investitionen in Beschichtungen für die Luft- und Raumfahrt
Der Bereich der Luft- und Raumfahrtbeschichtungen ist ein entscheidender Bestandteil der heutigen Technologie. Diese Unternehmen erweitern die Grenzen der Materialwissenschaft und entdecken neue Materialkombinationen mit einzigartigen Eigenschaften, die sich ideal für Aufgaben wie die Erforschung des Weltraums eignen. Hier ist ein Unternehmen, das sich im Markt für Luft- und Raumfahrtbeschichtungen einen Ruf als Innovationsträger erworben hat.
Howmet Aerospace Inc.
Howmet Luft- und Raumfahrt (HWM ) 1926 trat Austenal unter dem Namen „Austenal“ mit einem völlig anderen Schwerpunkt auf den Markt. Damals bot das Unternehmen Dentalprodukte an. Nach dem Ersten Weltkrieg änderte sich dies jedoch. In dieser Zeit begann das Unternehmen mit der Herstellung von Kompressoren für Flugzeugmotoren.
Nach zahlreichen Übernahmen und der Eröffnung eines neuen Hauptsitzes in Pittsburgh, Pennsylvania, änderte das Unternehmen 1965 seinen Namen in Howmet und konzentrierte sich auf Präzisionsmetallprodukte. Heute bietet Hemet Aerospace dem Markt zahlreiche wichtige Komponenten und Beschichtungen an.
(HWM )
Howmet Aerospace pflegt enge strategische Partnerschaften mit Unternehmen wie Lockheed Martin, die wichtige Komponenten für Kampfjets liefern. Parallel zum Angebot hat das Unternehmen seine Aktivitäten erweitert. Heute verfügt das Unternehmen über Niederlassungen und Kunden in Nordamerika, Europa, Südamerika und Asien.
Aktuelle Aktiennachrichten und Entwicklungen zu Howmet Aerospace Inc. (HWM)
Vantablack – Lichtverschmutzung vom Himmel entfernen
Vantablack und seine Varianten ermöglichen eine effektivere Astronomie. Die Beschichtung nutzt eine Technologie, die den Großteil der einfallenden Lichtstrahlung absorbiert, ohne dabei große Wärmemengen zu erzeugen. Diese Fähigkeit macht sie zur idealen Wahl für zukünftige Weltraumoperationen. Vantablack könnte daher auf allen möglichen Oberflächen zu sehen sein, vom Inneren eines Raumfahrzeugs bis hin zum Bildschirm Ihres nächsten Elektrofahrzeugs.
Erfahren Sie mehr über andere coole Durchbrüche im Weltraum werden auf dieser Seite erläutert.
