Projekte aus der Raumfahrt

Im Falle einer Fehlfunktion der Lageregelung eines Satelliten kann ein so genannter "Sonnenübergang" optische Komponenten einer extrem hohen thermischen Belastung aussetzen. Komponenten, die sich im optischen Brennpunkt befinden, können einer Strahlungsintensität von mehreren MW/m² ausgesetzt sein. Im Rahmen des EnMAP-Projekts wurde ein spezieller Testaufbau entwickelt und implementiert, um die Sonnenübergangsfestigkeit der Spaltkomponente eines optischen Sensors unter Vakuumbedingungen zu bewerten. Der Aufbau wurde in den Solarofen und den Xenon-Hochleistungsstrahler des DLR-Instituts für Solarforschung integriert, um Tests mit einem repräsentativen Sonnenspektrum zu ermöglichen.

Zur experimentellen Überprüfung der mechanischen Integrität eines kritischen optischen Sensorelements unter Trennungs- und Ablösungsschockbedingungen wurde ein mikrostrukturiertes Siliziumbauteil, das besonders empfindlich auf Schockbelastungen reagiert, einer speziellen Prüfung unterzogen.

• Ein Steifigkeitsdummy, der die ausgeschlossenen Teile der Baugruppe repräsentiert, wurde mit Hilfe von FE-Analysen entwickelt, um die korrekten dynamischen Randbedingungen zu replizieren.
• Die Schockprüfung wurde auf dem mechanischen Schlaggerät (KRP-M-Schockbank) durchgeführt, um die Einhaltung des spezifizierten Schockantwortspektrums (SRS) sicherzustellen und die mechanischen Verbindungsverluste während der Prüfung zu bewerten.

Optische Komponenten wie der mikroskopisch kleine Doppelspalt des EnMAP-Feldsplitters, der sich in der Brennebene des Teleskops befindet, erfordern ein Höchstmaß an Partikel- und Molekularreinheit. Um diese strengen Anforderungen während der Umwelttests zu erfüllen, wurde eine spezielle vakuumdichte Testbox entwickelt. Mit diesem Gehäuse wurden sowohl Thermal-Vakuum- als auch Vibrationstests unter kontrollierten Reinraumbedingungen erfolgreich durchgeführt.