Materialforschung im Weltraum unter Schwerelosigkeit
Für das Materials Science Laboratory (MSL) im europäischen Raumlabor Columbus hat PINK im Auftrag von Airbus Defence & Space das EML-Forschungsmodul gebaut (EML = Electromagnetic Levitator). Mit diesem System werden unter Schwerelosigkeit Experimente zur Entwicklung neuer Werkstoffe durchgeführt.
Neue metallische Legierungen oder halbleitende Werkstoffe werden überwiegend mittels schmelztechnischer Verfahren hergestellt.Das PINK-Modul ermöglicht behälterfreies Prozessieren, indem die Materialproben von einem elektromagnetischen Feld im flüssigen Zustand in der Schwebe gehalten werden.
Dadurch können Störeinflüsse, die sich unter den Gravitationsbedingungen der Erde ergeben, ausgeschlossen und neue Erkenntnisse, z.B. über die Erstarrungsbedingungen, das Werkstoffgefüge und die wärmephysikalischen Eigenschaften neuer Metallverbindungen gewonnen werden.
In diesem Experimentiermodul, dessen Komponenten teilweise Temperaturen von bis zu 2.000 °C widerstehen müssen, hat PINK als besondere technische Herausforderung u.a. hochpräzise Feinantriebe für Probentransfer und Spiegelwechsler realisiert, die unter Ultrahochvakuumbedingungen arbeiten.
Reinraum-Montagearbeiten an der Ultrahochvakuumkammer des Materialforschungsmoduls EML.
Die filigranen Käfige der Probenhalter, in denen die Materialproben während der Schwerelosigkeit und auf dem Rücktransport zur Erde fixiert werden, produziert PINK mittels Elektronenstrahlschweißungen aus Sondermetallen.
Geschmolzene Experimentalproben nehmen in der Schwerelosigkeit unter einem elektromagnetischen Feld eine ideale kugelförmige Gestalt an. Dies erhöht beträchtlich die Genauigkeit der Messungen.