Die größte Herausforderung der Initiative „Printed Structural Electronics“ (SIPRES) wird die Entwicklung, Herstellung und Validierung des Einsatzes flexibler, gedruckter und hybrider Elektronik mit verschiedenen Prototypen sein, die in der Lage sind, unter den extremen Temperatur-, Vakuum- und Strahlungsbedingungen, die für Weltraumforschungs- und -erkundungsmissionen erforderlich sind, korrekt zu funktionieren.
„Dieses Projekt ist innovativ, weil es das erste Mal ist, dass die ESA mit der Anwendung von auf flexiblen Materialien gedruckten elektronischen Systemen für den Einsatz im Weltraum experimentiert“, erklärt Borja Pozo, Koordinator des Weltraumsektors bei Tekniker.
„Das Gewicht der ins All entsandten Geräte und Komponenten ist ein entscheidender Faktor für den Erfolg von Weltraummissionen. Dank des reduzierten Materialverbrauchs und Gewichts kann diese Technologie die Kosten zukünftiger Missionen senken und sie nachhaltiger gestalten. Sie ermöglicht die einfachere Integration elektronischer Funktionen in verschiedene Komponenten und Oberflächen, unabhängig von deren Form“, ergänzt der Experte.
Prototypenentwicklung:
Tekniker wird sein Wissen und seine Erfahrung in den Bereichen Elektronik, Fertigung, Oberflächenchemie und Beschichtungstechnologien während des gesamten Prototypenentwicklungsprozesses einbringen, von der Konzeptionsphase bis hin zu einer technologischen Entwicklung, die näher an die Einführung im Raumfahrtsektor heranreicht.
An dem Prozess werden auch die Ingenieurbüros ALTER TECHNOLOGY und CT Ingenieros - Cadtech beteiligt sein. Er umfasst die Prüfung und Validierung verschiedener Polymermaterialien, leitfähiger Tinten und Klebstoffe sowie Herstellungsverfahren, um deren Kompatibilität mit den erforderlichen Umgebungsbedingungen und elektronischen Bauteilen für den Weltraum zu ermitteln.
Die Herstellung der elektronischen Geräte und Baugruppen erfolgt im 3D-Drucklabor von Tekniker.
Sobald die ersten Technologiedemonstratoren entwickelt, getestet und validiert sind, könnten sie mit Nanosatellitenplattformen eingesetzt werden, die üblicherweise für Forschungszwecke im erdnahen Orbit (LEO) oder zur Überprüfung der Testkampagne der Internationalen Raumstation (ISS) verwendet werden.
Parallel dazu könnte, basierend auf dem von der ESA erstellten Fahrplan, die Anwendung der finalen Prototypen für zukünftige Missionen zum Mond und Mars in Betracht gezogen werden.
„Zu den möglichen Lösungen, die mit dieser Technologie entwickelt werden können, gehören die Integration von Wind- und Feuchtigkeitssensoren für Marsrover; Strahlungs-, Temperatur- und Fotodetektorsensoren für den Mond; Kraftsensoren für Raumfahrzeugmechanismen oder Solar- und Wärmeenergiesysteme für kleine Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn“, fügt der Tekniker-Experte hinzu.
Diese Lösungen eröffnen auch Möglichkeiten für die Online-Telemetrieüberwachung, also für die Fernüberwachung und Übertragung von Echtzeitdaten.
Die SIPRES-Initiative, die im Oktober dieses Jahres beginnt und zwei Jahre dauern wird, wird von der ESA im Rahmen ihres Technologieentwicklungsprogramms (TDE) finanziert.
