Raumfahrtelektronik: Zuverlässig durchs All

24. September 2016, 10:00
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Katharina Dobes macht Elektronik und Mechanismen fit für den Weltraum

Wien – Ein Smartphone würde im All nach kurzer Zeit den Geist aufgeben. Elektronikbauteile, die als Bestandteil von Satelliten oder Raumsonden ins All geschossen werden, müssen den speziellen Bedingungen dieser Reise gewachsen sein. Weder die Vibrationen eines Raketenstarts noch die hohe Strahlung oder die extremen Warm-Kalt-Zyklen im Weltraum dürfen Instrumente und Steuerungseinheiten in ihrer Funktion beeinträchtigen – auch nach jahrelangem Flug nicht.

Dass die Baugruppen des österreichischen Raumfahrtzulieferers Ruag Space diesen Anforderungen entsprechen, dazu trägt Katharina Dobes entscheidend bei. Die 1983 geborene Wienerin, die kürzlich von der Initiative Femtech des Verkehrsministeriums zur Expertin des Monats gewählt wurde, begleitet Materialauswahl und Montageprozesse mit Blick auf die Erfordernisse im All. Sie definiert und dokumentiert etwa die entsprechenden Tests, die die Zuverlässigkeit der Baugruppen sicherstellen. Dobes: "Wir müssen belegen können, dass die Funktionalität selbst unter schwierigen Bedingungen nicht leidet. Jede einzelne Lötstelle muss auf ihre Ausfallssicherheit geprüft sein."

Als sie 2014 von der TU Wien, wo sie Assistentin am Institut für angewandte Physik war, zur Ruag wechselte, stand die Werkstoffingenieurin gleich vor einer besonderen Aufgabe, die im Zusammenhang mit der ExoMars-Mission der Raumfahrtagentur Esa steht. Die Ruag entwickelt für den Rover, der 2020 zum Mars starten soll, einen Kameraarm und Teile des zentralen Steuerungscomputers.

"Bei Raumfahrzeugen, die auf anderen Himmelskörpern landen, darf diese Welt keinesfalls mit Organismen von der Erde verunreinigt werden", sagt Dobes. "Ich musste mir also Gedanken machen, wie wir sicherstellen, dass unsere Bauteile vollkommen frei von organischen Rückständen sind. Dazu muss nicht nur die Fertigung angepasst werden, sondern für einige Systeme wird sogar ein abschließender Sterilisierungsschritt vorgenommen."

Aktuell sind für Dobes die Wettersatelliten der Meteosat Third Generation (MTG) ein großes Thema. Eine der Herausforderungen hier ist, dass die Satelliten zwar alle gleichzeitig gefertigt, aber zu unterschiedlichen Zeiten ins All geschickt werden. "Wir müssen also nicht nur sicherstellen, dass die Mechanismen nach dem Raketenstart alle gut im All funktionieren, sondern auch, dass sie durch die jahrelange Lagerung davor nicht beeinträchtigt werden." Zudem wird die Elektronikfertigung des Unternehmens gerade auf einen neuen Maschinenpark umgestellt. Für Dobes bedeutet das, dass alle bestehenden Prozesse auch für die neue Fertigung verifiziert werden müssen.

Schon vor ihrer Tätigkeit für die Ruag arbeitete Dobes an Zukunftstechnologien. In ihrer Diplomarbeit und Dissertation beschäftigte sie sich mit speziellen Materialwechselwirkungen in Fusionsreaktoren. Zu ihrem Weg sei sie von ihrem Vater – ebenfalls ein Physiker – inspiriert worden. Doch ein Ereignis gab den Ausschlag: "Ich war von einem Londoner Physiklabor, das ich in der Jugendzeit besucht habe, so beeindruckt, dass ich es einfach ausprobieren wollte", erinnert sich Dobes. Außerdem: "Ich wollte etwas machen, bei dem ich nichts auswendig lernen muss, sondern die Dinge verstehen kann." (Alois Pumhösel, 24.9.2016)

  • Werkstoffingenieurin Katharina Dobes testet Bauteile auf ihre Weltraumtauglichkeit.
    foto: klaus ranger – evotion

    Werkstoffingenieurin Katharina Dobes testet Bauteile auf ihre Weltraumtauglichkeit.

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