16.01.2017

Leben im Weltall: Heimische Wissenschafter helfen NASA bei Suche

Die NASA hat begonnen sich gegenüber Ideen Wissenschafter auf der ganzen Welt zu öffnen. So kommt es, dass ein junges Team, bestehend aus Österreichern und Deutschen dazu beitragen, Leben im Weltraum zu finden. Außerdem trägt die Raumfahrt Essentielles zu unserem modernen Alltag bei.
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Theoretisch sollte an vielen Orten im All Leben entstehen können. (c) NASA

Während der vergangenen Jahrzehnte war es eine Herkules-Aufgabe mit der NASA in Kontakt zu treten, oder gar mit ihr zusammenzuarbeiten. Denn es handelt sich ja um die NASA, die Raumfahrtbehörde schlechthin. Doch die Zeiten ändern sich, neue Firmen drängen in den Markt und auch Institutionen wie die NASA haben Probleme mit den Entwicklungen Schritt zu halten. Ein gutes Beispiel dafür ist Elon Musk und seine SpaceX-Mission.

“Wir suchen nach extraterrestrischem Leben. Theoretisch müsste Leben an vielen Orten im All entstehen können.”

Challenges auf der ganzen Welt

Deshalb veranstaltet die NASA Wettbewerbe und Hackathons wie die “NASA Space Apps Challenge” auf der ganzen Welt, um neue Denkansätze und Sichtweisen jener Menschen kennenzulernen, die sich mit dem Thema Space beschäftigen. Im Zuge dieser Challenge entstand das Projekt “E.D.I.E. – Extra Terrestrial Deep Ice Exploration”. Die vier jungen Wissenschafter Silvio de Carvalho, Jannis Reissig, Thomas Morschner und Maximilian Schwierzina suchen nach dem Ursprung des Lebens im Weltall.

Redaktionstipps

“Theoretisch gibt es Leben an vielen Orten im All”

“Wir suchen nach extraterrestrischem Leben. Theoretisch müsste Leben an vielen Orten im All entstehen können, aber bisher wurde noch nichts gefunden. Eine derartige Entdeckung würde vermutlich ein Umdenken bewirken, ähnlich wie der Übergang vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild”, sagt Silvio de Carvalho, einer der Entwickler von E.D.I.E.

Mit Raumschiff zum Saturnmond “Enceladus”

Das Team hat dafür ein Raumschiff mit dazugehöriger Sonde für den Saturnmond “Enceladus” entwickelt. Die Sonde sublimiert sich selbstständig durch die 10 km dicke Eiskruste, bis zu dem darunterliegenden Meer und sendet dabei durchgehend Messungen an die Erde. Enceladus verfügt über gewaltige Wasserreserven. Die Oberfläche ist zwar vereist, aber die Nähe zu Saturn und dessen starker Gravitation erwärmen das Innere weit genug um flüssiges Wasser zu erlauben. Es gibt Geysire, die Wasserdampf hunderte Kilometer weit ins All schleudern. Die von der NASA ausgehende Cassini Mission hat bereits Proben davon analysiert und Kohlenstoff sowie Salze nachweisen können.

Das Team hat dafür ein Raumschiff mit dazugehöriger Sonde für den Saturnmond “Enceladus” entwickelt.

Voraussetzung für Leben gegeben

Aufgrund der Messergebnisse der Cassini Mission scheint jenes flüssige Wasser an der Gesteinskruste des Planeten zu reiben. Andere Eismonde haben vermutlich nur Eis zwischen einem felsigen Kern und der flüssigen Wasserschicht. Ist der Gesteinskern aktiv, ist auch von vulkanischer Aktivität auszugehen. Was weiters zur Folge hat, dass ein großer Energiegradienten, chemischer, sowie thermischer Natur in der flüssigen Umgebung auftritt. Dies ist die wichtigste Voraussetzung für Leben wie wir es kennen.

+++Neuer Raketenantrieb von NASA aus 3D-Drucker+++

“Raumfahrt ermöglicht unseren Lebensstandard”

“Raumfahrt kostet viel und bringt nichts. Natürlich kennen wir diese Haltung vieler Menschen, das ist allerdings eine sehr kurzfristige Sichtweise. Die Raumfahrt ermöglicht unseren heutigen Lebensstandard. Im Alltag nutzt jeder Satellitenfernsehen oder GPS Navigation. Noch wichtiger ist die Raumfahrt jedoch für die Industrie. Millionen Tonnen an Treibstoff werden jedes Jahr durch optimale Schiffsrouten gespart. Durch Erdbeobachtungssatelliten sind die Meeresströmungen genau bekannt und durch GNSS wissen die Schiffe exakt über ihre Position bescheid”, erklärt de Carvalho weiters.


Die vier Entwickler verfolgen übrigens die Ur-Ozean Theorie, wonach das Leben auf der Erde höchstwahrscheinlich um sogenannte schwarze Raucher in der Tiefsee, weit ab von Sonne und der Atmosphäre, entstanden ist.


NASA Space Apps Challenge 2017

Für alle Interessierten:  Die NASA Space Apps Challenge findet auch 2017 wieder in Wien statt. Am am 29. und 30. April 2017 können junge Wissenschafter wieder Ideen in Sachen Weltraum entwickeln. Informationen facebook.com/SpaceAppsVienna oder spaceappschallenge.org

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OVE, LCM
(c) OVE/Fürthner - (v.l.) Johann Hoffelner, Josef Passenbrunner und Hubert Mitterhofer von LCM.

Seit August des heurigen Jahres hat das LCM mit Johann Hoffelner einen neuen CEO – brutkasten berichtete. Rund drei Monate später darf man sich über den OVE Innovation Award freuen.

Pankl Turbosystems beschäftigt sich mit Brennstoffzellen-Luftversorgungssystemen (FCAS – Fuel Cell Air Supply) sowie mit elektrisch unterstützten Abgasturboladern (EAT – Electrically Assisted Turbocharger) für Kleinserien. Weil aber Turbosysteme technologisch extrem anspruchsvoll sind, setzt die Mannheimer (Deutschland) Firma bei der Optimierung spezieller Komponenten auf externe Entwicklungspartner.

LCM mit Neuauslegung des E-Motors

“Die Elektromotoren für den Antrieb der Verdichterräder sind das Herzstück in FCAS-Systemen. Mit der kompletten Neuauslegung dieses Elektromotors hat LCM einen unentbehrlichen Beitrag zum gelungenen Innovationssprung und Wettbewerbsvorsprung geleistet”, erklärt Pankl Turbosystems-Geschäftsführer Gerhard Krachler.

Konkret hat es neun Monate gedauert, bis das LCM-Team rund um Hubert Mitterhofer und Josef Passenbrunner die ersten Funktionsmuster für den Elektromotor lieferte. Diese erfüllten die Erwartungen von Pankl und liefern Drehzahlen von bis zu 140.000 U/min und eine Nennleistung von 22kW. In diesem Sinne könnte ein FCAS von Pankl Turbosystems, in dem ein von LCM ausgelegter Motor arbeitet, schon bald bei einem Stratosphärenflug an Bord sein, heißt es.

Im Auftrag der britischen Stratospheric Platforms Ltd, eines Herstellers von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, hat Pankl gemeinsam mit weiteren internationalen Unternehmen an der Entwicklung eines unbemannten Zero-Emission-Flugobjekts gearbeitet: “Selbst wenn dieses Projekt noch in einem sehr frühen Stadium ist, unterstreicht es die enorme Dynamik in der Brennstoffzellen-Technologie”, so Krachler weiter.

“Begrenzter Bauraum”

So unterschiedlich die Einsatzgebiete der FCAS sind, haben sie doch eine Gemeinsamkeit: Der Bauraum ist immer extrem begrenzt. Mithilfe der LCM-Software-Plattform “SyMSpace” konnte aus dieser Not eine Tugend gemacht werden. Damit wurden alle Komponenten – von der Baugröße des Motors über die Materialauswahl bis zur Dimensionierung jedes Bauteils – so aufeinander abgestimmt, dass die errechnete Motorauslegung nicht mehr verbessert werden kann, wie es in einer Aussendung heißt.

“Aus mehreren tausenden Varianten entsteht auf diese Art ein Elektromotor in der geforderten Baugröße, der in der Simulation 97 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Es lässt sich kein Parameter weiter verbessern, ohne einen anderen zu verschlechtern”, erklären Passenbrunner und Mitterhofer.

Welches enorme Potential Brennstoffzellen haben, unterstreicht auch das Projekt SkalTABs (skalierbares Thermomanagement und Antriebsstrang für Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge). In dem vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekt arbeiteten mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) neben Infineon, GreenIng, AVL LIST und MACCON auch Pankl Turbosystems zusammen.

Das Ziel war es, für mittelständische Unternehmen und Fahrzeughersteller mit kleineren Stückzahlen einen Baukasten für verschiedene Leistungsstufen eigener Brennstoffzellensysteme zu erforschen: “Selbstverständlich war auch unser gemeinsam mit LCM entwickeltes FCAS mit an Bord”, sagt Krachler. Weitere Förderprojekte für Antriebssysteme im Megawatt-Bereich werden gerade vorbereitet.

Award für LCM mit Signalwirkung

Dass LCM und Pankl Turbosystems für ihr Projekt mit dem OVE Innovation Award ausgezeichnet werden, hat für Hoffelner Signalwirkung. Gerade bei nicht-fossilen Antriebtechnologien sei Reichweite das entscheidende Kriterium: “Reichweite ist immer eine Frage der Effizienz. Je effizienter Antriebsysteme arbeiten, desto mehr Reichweite ist möglich. Mit der Zusammenarbeit am FCAS haben wir die Grenzen des Möglichen gemeinsam ein wenig verschoben”, sagen Hoffelner und Krachler.

Bernhard Jakoby, OVE-Juryvorsitzender und Vorstand des Instituts für Mikroelektronik und Mikrosensorik an der Linzer Johannes Kepler Universität (JKU), begründet die Entscheidung LCM zu prämieren wie folgt: “Das ausgezeichnete Projekt zeigt wieder einmal, dass es in Österreich gelingt, innovative Technologien aus der Forschung in die Praxis zu bringen und am Weltmarkt zu etablieren.”

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