Bericht aus Indien

Der Pragyaan konnte über zwei Wochen Daten über die Eigenschaften von Mondboden und -gestein, einschließlich der chemischen und elementaren Zusammensetzungen, liefern. Mit Hilfe von zehn Temperatur-Sensoren konnte das Temperatur-Profil der Mondkruste gemessen werden.

Der Lander Vikram („Vikram“ = mutig) und der Rover sind mit verschiedenen Messinstrumenten ausgestattet. Die Langmuir-Sonde wurde zur Bestimmung der Dichte geladener Teilchen benutzt. Mit dem Instrument for Lunar Seismic Activity (ILSA) wurden die seismischen Aktivitäten rund um die Landestelle untersucht. Das Instrument ILSA ist das erste auf MEMS-Technologie (Micro Electro Mechanical Systems) basierende Instrument auf dem Mond. Es hat die Vibrationen aufgezeichnet, die durch die Bewegungen des Rovers und anderer Nutzlasten entstehen. ILSA besteht aus einer Gruppe von sechs hochempfindlichen Beschleunigungssensoren, die im Silicium-Micromachining-Verfahren hergestellt wurden. Das Kernelement des Sensors besteht aus einem Feder-Masse-System mit kammartig strukturierten Elektroden. Externe Vibrationen führen zu einer Auslenkung der Feder, was zu einer Kapazitätsänderung führt, die in eine Spannung umgewandelt wird. Außerdem ist ein Hilfsinstrument namens „Laser Retroreflector Array (LRA)“, das der National Aeronautics and Space Administration (NASA) der USA gehört, auch auf dem Mond. Diese leichte Struktur mit acht Retroreflektoren kann als langfristige geodätische Station und als Standortmarkierung auf der Mondoberfläche dienen. Die chemische Zusammensetzung des Mond-Regoliths wurde mittels zweier Spektrometer analysiert, auch hinsichtlich solchen Materials, das auf herabgefallene Asteroiden zurückgehen könnte. Mit spektroskopischen Analysen wurde zum ersten Mal Schwefel entdeckt. Elemente wie Aluminium, Eisen, Kalzium, Chrom, Titan, Mangan, Sauerstoff und Silicium wurden auf der Mondoberfläche nachgewiesen. Der gefundene Schwefel wirft neue Fragen über den Ursprung des Mondes auf.

Auch sehr viele Wissenschaftlerinnen und Ingenieurinnen haben zu jedem der ISRO-Programme beigetragen. Die über 100 weiblichen Mitarbeiter spielten eine direkte und wichtige Rolle bei Konzeption, Entwurf, Realisierung, Tests sowie der Umsetzung von Chandrayaan-3.

Der Erfolg der Chandrayaan-3 Mission ist ein großer Ansporn für die Forschung und Entwicklung im Bereich Luft- und Raumfahrt sowie für die Industrie. Ein solch komplexes Hightech-Projekt konnte nur wegen guter Zusammenarbeit zwischen ISRO und indischen Institutionen und Unternehmen – sowohl klein als auch groß – zum Erfolg gebracht werden. Zu den Hauptforschungsbereichen der ISRO gehören unter anderem Entwicklungen in der Satellitentechnologie, technologische Fortschritte in den Bereichen Trägerraketen, Materialwissenschaft, Fernerkundung, Kommunikationssysteme, Navigation, Weltraumlageerfassung, Weltraumwetter und Planetenforschung.Veränderung der Temperatur auf der Mondoberfläche mit zunehmender Tiefe

Zu den Oberflächentechnologien sowie materialwissenschaftlichen Themen gehören bei der Dachorganisation ISRO und ihren über ganz Indien verteilten Forschungsinstituten folgende:

• Schwarzes Eloxieren von Aluminium 6061T6 und Chromatierung
• Elektrochrome Polymerfilme für die Temperaturkontrolle von Raumfahrzeugen
• Aus Polymeren abgeleitete keramische Vorläufertechnologie für hochentropische Keramik und UHTCs
• Konversionsbeschichtungen für die Luft- und Raumfahrtanwendungen
• Thermische/plasmagestützte Funktionsbeschichtungen
• Entwicklung von Beschichtungen für IR-Filter
• Weltraumtaugliche flexible EMI-Abschirmung und strahlungsbeständige Beschichtungen und Gehäuse für Bordelektronik
• Entwicklung eines Trockenfilmresists für die Dünnschichtintegration auf LTCC-Keramiken
• Entwicklung eines Verfahrens zur stromlosen Versilberung auf nicht-cyanidischer Basis
• Entwicklung eines Verfahrens zur stromlosen Vergoldung
• Metallisierung von Verbundwerkstoffen zur Verbesserung der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit für die Entwicklung von RF-Komponenten
• Generierung von Schadensmodellen zur Vorhersage von Defekten bei der Metallumformung
• Hochentropische Legierungen als hochtemperaturbeständige Oxidationsbeschichtung für Semi-Kryo-Triebwerke
• Entwicklung einer neuen Wärmedämmschicht zur Reduzierung des Wärmestroms in der Schubkammer eines halb-kryogenen Triebwerks
• Entwicklung von Beschichtungsmaterialien für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen.

ISRO bietet Technologie-Transfer auf folgenden Gebieten an:

• Versilberung auf Aluminium 6061T6, Invar, Kupfer sowie DMLS Aluminium
• Vergoldung auf Aluminium 6061T6, Kovar, Edelstahl EN 1.4301, Phosphor Bronze und Ti-Legierungen
• Stromloses Ni-P, schwarze Eloxierung, Chromatierung, Al 6061T6 Eloxieren
• Schwarze und weiße Beschichtung zur thermischen Kontrolle
• Optisch diffuse Beschichtung für Ulbricht-Kugel
• Schwarze Beschichtung auf Kupferoxidbasis mit hohem Absorptionsvermögen auf Al-6061 und Kupfer
• Integrale schwarze Eloxierung auf Magnesium-Legierungen mit Silikat-Schutzschicht
• Schwarze Chemisch-Nickel-Beschichtungen mit hohem Sonnenabsorptionsgrad auf Invar 36, und
• Aluminium mit Silikat-Schutzbeschichtung
• Beschichtungsprodukt Compound EPY1061, ein mit Amidoamin modifiziertes System auf Epoxidbasis, das speziell zum Schutz von Metalloberflächen vor Korrosion in wässrigem Strontiumperchlorat-Medium entwickelt wurde.

Weit über 200 Firmen wie Linde India oder Tata Consulting Engineers haben sich an der Chandrayaan-3 Mission beteiligt. Indien möchte künftig Satellitenkommunikation verkaufen und – ähnlich wie die USA – dem Privatsektor den Weg ins All bahnen. Außerdem plant das Land mit Blick auf die Sicherheitspolitik, ein eigenes, regionales Navigationssystem zu entwickeln, um unabhängiger vom US-amerikanischen GPS-System zu werden. Die Kosten der indischen Mission Chandrayaan-3 waren mit umgerechnet etwa 66 Millionen Euro deutlich geringer als vergleichbare Projekte in den USA, Russland oder China.

Mehr zu Chandrayaan-3 lesen Sie in Galvanotechnik 11/2023.Ex-ISRO-Mitarbeiter Dr. Anand Sharma schreibt über Chandrayaan-3 und in noch größerem Detail als hier über die Oberflächentechnik bei dem Projekt.