Mitsubishi Electric hat eine Technologie entwickelt, um im Weltraum Satellitenantennen herzustellen. Mit patentiertem Spezial-Harz und ultraviolettem Sonnenlicht können damit sogar im Vakuum Parabolantennen gefertigt werden. Einen Prototyp der Mini-Fabrik samt 3D-Drucker gibt es bereits. Antennen hat er auch schon hergestellt – sowohl im als auch außerhalb eines Vakuums. Die Methode hat viele Vorteile für die Raumfahrt und soll unter anderem niedrigere Kosten und höhere Kommunikationsqualität von Satelliten nach sich ziehen.
Parabolfabrik läuft mit Spezialharz
Kern der neuen Methode ist ein spezielles Flüssigharz, das Mitsubishi für die Stabilität im Vakuum entwickelte. Es hat noch einen anderen Vorteil: Für die Photopolymerisation nutzt sie die ultravioletten Strahlen der Sonne. Daraus ergibt sich ein besonders stromsparender Herstellungsprozess. Ziel der Ingenieure war es, eine möglichst kleine Fertigung zu entwickeln, die vergleichsweise große Strukturen formen kann. So kann die Mini-Fabrik Antennen herstellen, die größer sind als die Verkleidungen von Trägerraketen.
Das Antennenproblem: Größer ist besser
Mitsubishi spricht in der Pressemitteilung ein grundlegendes Problem der Raumfahrt bei der Antennenkonstruktion an. Im Prinzip sollten Antennen eine große Bandbreite plus eine hohe Signalstärke aufweisen und dabei wenig wiegen und kompakt geformt sein. Diese Anforderungen widersprechen sich jedoch. Der Kompromiss sieht in der Regel vor, dass die Antennen so klein ausfallen, dass sie in die Trägerrakete oder den Auslösemechanismus für den Satelliten passen. Zudem gibt es Exemplare mit Falt-Mechanik. Allerdings müssen die Anlagen so stabil konstruiert sein, dass sie die massiven Vibrationen beim Flug aushalten. Das geht wiederum auf das Gewicht, das eigentlich möglichst niedrig ausfallen soll.
Raumfahrt: Vorteile in puncto Stabilität, Gewicht und Kosten
Bei der Antennenproduktion im All fallen viele dieser Anforderungen weg. Der Prototyp der Fabrik misst gerade einmal 10 mal 10 mal 30 Zentimeter und hat zuletzt einen Antennenreflektor von 165 Millimeter hergestellt. Messungen bestätigten, dass die Antenne einen Signalstärken-Zuwachs von 23,5 Dezibel im 13,5-Gigahertz-Band aufweisen konnte. Das Produkt ist also leistungsfähig, leicht, groß und hält bis zu 400 Grad Celsius aus. Zudem lässt es sich energiesparend herstellen. Mitsubishi schreibt: „Die harzbasierte On-Orbit-Fertigung von Mitsubishi Electric ermöglicht es, dass Kleinsatelliten die Fähigkeiten von Großsatelliten erreichen, wodurch die Startkosten gesenkt und die Satellitentechnologie in Anwendungen wie Kommunikation und Erdbeobachtung mehr denn je eingesetzt werden kann.“