LAUF — Seit zehn Jahren ist die Raumsonde „Rosetta“ im Weltall unterwegs. Am morgigen Mittwoch gegen 16.30 Uhr soll sie auf dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko landen, um dessen Oberfläche zu erforschen. Mit an Bord: Technische Keramik der Firma CeramTec in Lauf.
Wie bereits berichtet ist in der Raumsonde, die zur Erforschung der Entstehungsgeschichte des Sonnensystems ins Weltall geschickt wurde, auch Laufer Technik verbaut. Genauer gesagt: acht piezokeramische Vielschicht-Aktoren (PZT-Aktoren) von CeramTec.
Nach der Landung wird sich die integrierte Ladeeinheit „Philae“ von der Raumsonde lösen und auf dem Kometen landen. Darin befindet sich auch das MIDAS(Micro-Imaging Dust Analysis System)-Instrument, in dem die Laufer PZT-Aktoren installiert sind.
Diese kleinen Teile, die zusammen gerade einmal 31,8 Gramm wiegen, sind von maßgeblicher Bedeutung für das Gelingen der Mission. Denn sie steuern die extrem feinen Messnadeln im MIDAS-Instrument, einem hochauflösenden Rastersondenmikroskop, das die Feinstruktur einzelner Staubteilchen auf dem Kometen abbilden und selbst einzelne Atome sichtbar machen soll.
Wie alt ist der Komet?
Dadurch lässt sich die mineralische Zusammensetzung analysieren, die wiederum Rückschlüsse über das Alter sowie den bisherigen Reiseweg des Kometen ermöglicht. Auf diese Weise wollen die Wissenschaftler der ESA die chemische Isotopenzusammensetzung des frühen Sonnensystems ableiten.
Um die Analyse erfolgreich durchführen zu können, ist höchste Präzision erforderlich. Die aktorische Feinpositionierung der hochsensiblen MIDAS-Nadeln erfolgt mithilfe der piezokeramischen Aktoren mit einer Genauigkeit von vier Millionstel Millimetern. Ein Oberflächen-Quadrat von maximal 100 μm (Tausendstel Millimetern) Seitenlänge lässt sich mit einer Auflösung beziehungsweise Genauigkeit von 4 nm (Millionstel Millimeter) scannen. Zum Vergleich: 100 μm entsprechen der Dicke eines Blatt Schreibpapiers – 4 nm sind 25 000 Mal weniger.
Genau und robust
Dabei müssen die PZT-Aktoren nicht nur genau, sondern auch stabil sein. Bereits beim Start der Trägerrakete wurden sie einer enormen Belastungsprobe unterzogen: Sie mussten die extremen Vibrationen und Temperaturschocks überstehen, bis die Rakete die Erdatmosphäre verlassen hatte.
Die möglichen Einsatzgebiete für piezokeramische Aktoren erstrecken sich von der Labortechnik über den Automobilbau bis zum Maschinenbau. Das Feinpositionier-System, wie es in der Mission „Rosetta“ zum Einsatz kommt, stellt nur ein kleines Nutzungssegment dar.
Interessierte können die Mission übrigens live über Twitter verfolgen: twitter.com/Philae2014 oder twitter.com/ESA_Rosetta. Auch das Fernsehen überträgt: In drei Spezial-Ausgaben des Wissenschaftsmagazins „nano“ zeigt 3sat um 9.45 Uhr die Abkopplung, um 16.30 Uhr die Landung und um 19.30 Uhr eine Zusammenfassung des Tags.
