Weltraum
Vantablack 310 hilft Astronomen, Lichtverschmutzung zu reduzieren
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Wissenschaftler von Surrey NanoSystems haben erfolgreich das schwärzeste Schwarz aller Zeiten geschaffen. Die neue Farbe, genannt Vantablack, kann Lichtverschmutzung in empfindlichen Weltraumausrüstungen wie Teleskopen und kryogenen Kammern beseitigen. So könnte das schwärzeste Schwarz Astronomen dabei helfen, das Universum besser zu verstehen und zu erforschen.
Lichtverschmutzung durch Satelliten und Weltraumschrott
Haben Sie bemerkt, dass es in Ihrer Umgebung viel schwieriger geworden ist, den Nachthimmel zu beobachten? Viele Faktoren könnten zu diesem Szenario beitragen, darunter Lichtverschmutzung. Wenn Sie an Lichtverschmutzung denken, betrachten Sie möglicherweise das von Städten und anderen irdischen Quellen erzeugte Licht als Hauptursache.
Allerdings ist die Lichtverschmutzung durch Satelliten ein großes Problem, das Astronomen weiterhin Kopfschmerzen bereitet. Satelliten können Streifen und andere Lichtverschmutzungen auf hochauflösenden Teleskopaufnahmen hinterlassen. Da diese Geräte Millionen kosten, benötigen Astronomen eine Möglichkeit, dieses Problem zu bekämpfen.
Quelle – Vantablack
Leider haben die Starts von Satelliten in den letzten fünf Jahren stark zugenommen – mehr Einheiten wurden in den Weltraum gebracht als in der gesamten bisherigen Geschichte. Heute spielen Satelliten eine wesentliche Rolle in allem, von Ihren täglichen Reisen bis hin zu Unterhaltung und Verteidigung.
Diese Abhängigkeit von weltraumgestützter Technologie wird in den kommenden Jahren weiter zunehmen, was Analysten dazu veranlasst, vorherzusagen, dass das Problem der Lichtverschmutzung sich verschärfen wird und die Erträge von hochmodernen Teleskopprojekten wie dem James‑Webb‑ oder Vera‑Rubin‑Teleskop einschränkt. Beide kosteten Steuerzahler Millionen, um sie in die Umlaufbahn zu bringen. Leider berichten einige Studien, dass bis zu 40 % des Bildes von Lichtverschmutzung betroffen sein können.
Schwarze Farbe zur Absorption von Lichtverschmutzung verwenden
Während viele Wissenschaften eingesetzt wurden, um die Auswirkungen von Lichtverschmutzung auf diese Geräte zu reduzieren, hat sich die effektivste Methode als spezielle schwarze Farbe erwiesen, die Lichtwellen absorbiert.
Unternehmen wie SpaceX (SPCX ) haben mit dunkler Farbe experimentiert, um Lichtverschmutzungsprobleme zu verhindern, jedoch mit begrenztem Erfolg. Das Hauptproblem beim SpaceX‑Versuch war, dass die Farbe überhitzte, weil sie die zusätzliche Lichtstrahlung absorbierte.
Surrey NanoSystems im Vereinigten Königreich war entscheidend für die Steigerung der Wirksamkeit schwarzer Farbe. Ihre frühere Arbeit half, die Effektivität von Super‑Black‑Farbe zur Reduzierung von Lichtverschmutzung zu demonstrieren.
Der Hauptnachteil dieses Produkts war damals, dass es nicht gehandhabt werden konnte, ohne die Kohlenstoff‑Nanoröhren‑Oberfläche zu beschädigen. Das Team erkannte den Bedarf, die Forschung fortzusetzen, und nahm einige Anpassungen vor, um die Ergebnisse zu verbessern.
Vantablack‑Studie
Ingenieure von Surrey NanoSystems entwickelten die Kohlenstoff‑Nanoröhren‑Beschichtung Vantablack, um Lichtverschmutzung in kryogenen Kammern zu reduzieren. Diese Kammern eignen sich ideal zum Testen von Bauteilen, die im tiefen Weltraum betrieben werden sollen.
Sie ermöglichen Ingenieuren, potenzielle Probleme zu erkennen, bevor die Komponenten Millionen von Meilen ins All geschickt werden, wo ihr Versagen die gesamte Mission gefährden könnte. Die Vantablack‑Beschichtung nutzt Kohlenstoff‑Nanoröhren, um bei –269 °C in einem Fourier‑Transform‑Spektroskopie‑Modul Lichtunterdrückung zu erreichen.
Die Ingenieure stellten außerdem die Vantablack 310-Farbe vor. Diese Beschichtung ist eine „schwärzer‑als‑schwarz“‑Weltraumfarbe, die in einigen Schlüsselbereichen gegenüber früheren Designs verbessert wurde. Sie wurde als „rußartig“ beschrieben wegen ihrer dicken Beschaffenheit. Darüber hinaus integriert diese Beschichtung spezielle Bindemittel, die sie wesentlich robuster und langlebiger als ihr Vorgängermodell machen.
Simulation des tiefen Weltraums mit Vantablack 310
Um Vantablack 310 zu testen, erstellten die Ingenieure eine spezielle Kammer, die Umlaufbahnen simulieren konnte. Das Team simulierte drei Jahre im tiefen Weltraum mithilfe einer kryogenen Kammer. Während der Testphase dokumentierten die Ingenieure jeglichen Photonverlust.
Der Wissenschaftler nutzte ein kryogenes Ferninfrarot‑(FIR‑)Fourier‑Transform‑Spektroskopie‑Scan‑Mechanismus‑System (FTSM), um sicherzustellen, dass ihre Messungen hyperempfindlich waren und selbst die kleinste Menge an Lichtverschmutzung erfassen konnten. Die Tests wurden bemerkenswerterweise von der Canadian Space Agency und der University of Lethbridge durchgeführt.
Wie Vantablack 310 in kryogenen Tests abschneidet
Die Testergebnisse der Vantablack‑Weltraumfarbe zeigten monumentale Fortschritte gegenüber früheren Versionen. Bei der Messung der Helligkeit (Leuchtkraft astronomischer Objekte) absorbierte Vantablack 98 % des Lichts über das gesamte Spektrum hinweg. Das stellt eine signifikante Verbesserung gegenüber früheren Beschichtungen dar, die typischerweise etwa 95 % des Lichts absorbierten.
Die Ergebnisse zeigten, dass Vantablack Licht aus allen Einfallswinkeln absorbiert, was seine Fähigkeiten weiter ausbaut. Zusätzlich wurde die Farbe von Anfang an umweltfreundlich konzipiert, sodass sie zukünftige CO₂‑Ziele erfüllen kann.
Der Test zeigte außerdem, dass Vantablack 310 langlebiger ist als Konkurrenzprodukte. Diese Beschichtung kann gehandhabt und leicht auf Satelliten sowie andere Weltraumausrüstungen aufgetragen werden. Diese zusätzliche Widerstandsfähigkeit macht sie kosteneffizienter und verbessert die Fähigkeit der Farbe, den intensiven Bedingungen des tiefen Weltraums standzuhalten.
Vantablack‑Vorteile
Es gibt zahlreiche Vorteile, die Vantablack zu einem Markterfolg machen. Zum einen wird es helfen, Satelliten für das bloße Auge und für hochauflösende Teleskopaufnahmen unsichtbar zu machen. Diese Errungenschaft ermöglicht Astronomen, das neueste High‑End‑Equipment optimal zu nutzen und eröffnet die Tür für zukünftige Entdeckungen.
Vantablack liefert verbesserte optische Leistung
Einer der Hauptvorteile von Vantablack ist, dass es die optische Leistung von Teleskopen und anderer Weltraumausrüstung verbessern kann. Diese hochsensiblen astronomischen Messgeräte können Milliarden kosten, sind teuer im Start und entscheidend für wissenschaftliche Vorhaben. Folglich ist alles, was ihre Leistung steigert, von entscheidender Bedeutung für den Erfolg.
Beständig gegen Temperaturänderungen
Um im Weltraum zu funktionieren, muss ein Gerät nahtlos von unter dem Gefrierpunkt bis zu intensiver Hitze wechseln können. Während Satelliten umkreisen, kann oft eine Seite der Sonne ausgesetzt sein, während die andere Seite jahrelang extremer Kälte ausgesetzt ist. Vantablack kann diese Bedingungen bewältigen und ist damit die ideale Lösung für zukünftige Raumfahrzeuge.
Vantablack senkt Herstellungskosten
Die zusätzliche Widerstandsfähigkeit, die Vantablack 310 auf den Markt bringt, ist ein Wendepunkt. Dieses Material kann von Herstellern intern auf Satelliten aufgebracht werden, wodurch Kosten, Versandverzögerungen reduziert und der gesamte Montageprozess beschleunigt wird. Darüber hinaus ist die langlebige Beschichtung weitaus weniger komplex als alternative Maßnahmen zur Reduzierung von Lichtverschmutzung.
Vantablack‑Forscher
Die „schwärzer‑als‑schwarz“-Farbstudie ist ein Gemeinschaftsprojekt von Surrey NanoSystems und der University of Surrey. Bemerkenswert ist, dass das Unternehmen ein Spin‑off der Universität ist, das gegründet wurde, um Mittel für weiterführende Forschung an „schwärzer‑als‑schwarz“-Beschichtungen zu erhalten. Seit dem Start hat das Projekt einen Ruf für Innovation erworben und half, Luft‑ und Raumfahrtbeschichtungen, Weltraumoptik und mehr zu pioneerieren.
Vantablack‑Anwendungen
Es gibt zahlreiche Anwendungen für Vantablack in den Bereichen Luft‑ und Raumfahrt, Militär und wissenschaftliche Forschung. Die Fähigkeit, Lichtverschmutzung zu eliminieren, ist ein großer Pluspunkt, der Sensoren genauer und einfacher zu bauen macht. Hier sind einige potenzielle Anwendungen für Vantablack.
Teleskopbeschichtung
Vantablack ist dazu bestimmt, die Optik von Astronomen zu verbessern. Diese Beschichtung wird verwendet, um Satelliten‑Streaming und andere Formen von Lichtverschmutzung bei ultra‑hochwertigen Geräten zu reduzieren. Viele dieser Satellitenteleskope werden in der Umlaufbahn positioniert, wo die zusätzliche Haltbarkeit von Vantablack deren Lebensdauer verlängern und die Genauigkeit erhöhen sollte.
Kryogene Kammern
Der Einsatz kryogener Kammern nimmt zu. Diese Geräte werden verwendet, um Gegenstände unter Gefriertemperaturen zu halten, beispielsweise in Quantencomputern. In einigen Fällen werden Kryogene eingesetzt, um den tiefen Weltraum zu simulieren, wo Lichtstrahlung minimal ist.
Die Ingenieure stellten fest, dass das Auftragen von Vantablack S‑IR auf interne optische Oberflächen die Leistung kryogener Geräte verbesserte, einschließlich laserbasierter kryogener FIR‑FTSM‑Positions‑Feedback‑Module.
Vantablack‑Zukunft
Die Zukunft von Vantablack sieht vielversprechend aus. Die neueste Iteration des Unternehmens, Vantablack 310, wird auf dem Studentensatelliten Jovian 1 ins All geschickt, wo sie als Beschichtung für das ausfahrbare Solarpanel dienen wird.
Bemerkenswerterweise wird dieser erdnahe Satellit von einem Laser verfolgt, der die Reflexionsfähigkeit und Leistung der Beschichtung während seiner Umlaufbahn überwacht. Der Wissenschaftler wird diese Daten nutzen, um die Vantablack‑Produktlinie weiter zu verbessern.
Investitionen in Luft‑ und Raumfahrtbeschichtungen
Der Sektor der Luft‑ und Raumfahrtbeschichtungen ist ein entscheidender Baustein der heutigen Technologie. Diese Unternehmen treiben die Grenzen der Materialwissenschaft voran, entdecken neue Materialkombinationen mit einzigartigen Fähigkeiten, die sie ideal für Aufgaben wie die Erforschung des tiefen Weltraums machen. Hier ist ein Unternehmen, das sich einen Ruf für Innovation im Markt für Luft‑ und Raumfahrtbeschichtungen gesichert hat.
Howmet Aerospace Inc.
Howmet Aerospace (HWM ) trat 1926 unter dem Namen Austenal mit einem völlig anderen Fokus in den Markt ein. Zu dieser Zeit bot das Unternehmen Dentalprodukte an. Nach dem Ersten Weltkrieg änderte sich das jedoch, und das Unternehmen begann, Luftfahrzeug‑Triebwerks‑Kompressoren herzustellen.
1965, nach zahlreichen Übernahmen und einem neuen Hauptsitz in Pittsburgh, PA, änderte das Unternehmen seinen Namen in Howmet und richtete den Fokus auf Präzisions‑Metallprodukte. Heute bietet Howmet Aerospace viele kritische Komponenten und Beschichtungen für den Markt an.
HWM Preisdiagramm
Howmet Aerospace hat starke strategische Partnerschaften mit Firmen wie Lockheed Martin (LMT ), für die es entscheidende Komponenten für Kampfflugzeuge liefert. Die Aktivitäten des Unternehmens haben sich parallel zu seinem Angebot ausgeweitet. Heute verfügt das Unternehmen über Niederlassungen und Kunden in Nordamerika, Europa, Südamerika und Asien.
Neueste Nachrichten und Entwicklungen zu Howmet Aerospace Inc. (HWM)
Vantablack – Lichtverschmutzung am Himmel beseitigen
Vantablack und seine Varianten öffnen die Tür zu effektiverer Astronomie. Die Beschichtung nutzt Technologie, um den Großteil der Lichtstrahlung, die sie trifft, zu absorbieren, ohne dabei massive Hitze zu erzeugen. Diese Fähigkeit macht sie zur idealen Wahl für zukünftige Weltraumoperationen. Daher könnten Sie Vantablack überall sehen, vom Inneren von Raumfahrzeugen bis zum Bildschirm Ihres nächsten Elektro‑Fahrzeugs.
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