Anzeige
Anzeige
Anzeige
Lesedauer 3 Min.

Strahlenresistente Elektronik für das All kreiert

Laut Forschern der Fudan-Universität eignen sich Schichten aus Molybdändisulfid für strahlungsbeständige Elektronik in Raumfahrzeugen.
chip für weltall.png

Elektronik, die der Weltraumstrahlung widersteht.

© Liyuan Zhu, fudan.edu.cn

Peng Zhou und seine Kollegen haben ein aus diesem Material aufgebautes Kommunikationssystem einer Reihe strenger Tests unterzogen, die ihre Arbeit bestätigt haben.

Strom kosmischer Strahlung

Außerhalb des Schutzes des Erdmagnetfelds sind die elektronischen Komponenten moderner Raumfahrzeuge extrem anfällig für den ständigen Strom kosmischer Strahlung und schwerer Ionen. Zwar können die Bordsysteme mit strahlungsabschirmenden Materialien geschützt werden, doch dieser Ansatz nimmt wertvollen Platz in Anspruch und erhöht das Gewicht des Raumfahrzeugs.

Diese zusätzliche Masse treibt die Startkosten in die Höhe und reduziert die Nutzlast für wissenschaftliche Instrumente oder Kommunikations-Hardware. Eine weitaus bessere Lösung wäre es, die Elektronik selbst aus Materialien herzustellen, die von Natur aus widerstandsfähig gegen Strahlenschäden sind.

Ein besonders vielversprechender Weg führt über hochleitfähige, ultradünne Materialien wie Molybdändisulfid (MoS2). Das Material ist nur eine einzige Atomschicht dick - etwa 0,7 Nanometer - und hat sich in früheren Laborstudien bereits als bemerkenswert robust gegenüber strahlungsinduzierten Defekten erwiesen.

Gammastrahlen ohne Einfluss

Das Team hat zunächst einlagiges MoS2 "gezüchtet" und verwendete es zur Herstellung eines transistorbasierten Hochfrequenz-Kommunikationssystems. Die Schaltkreise haben die Experten dann starken Gammastrahlen ausgesetzt, deren Dosis mit derjenigen vergleichbar war, der Elektronik im All ausgesetzt ist.

Nach dieser Tortur hat sich die Leistung des Bauteils in keiner Weise verschlechtert, berichtet das Team. Auch der Stromverbrauch blieb gering, was für energiebegrenzte Raumfahrzeuge ein wichtiger Vorteil ist, so die Forscher.

Nachdem sie die Widerstandsfähigkeit des Systems im Labor unter Beweis gestellt haben, schickten ihre MoS2-basierte Schaltung in eine erdnahe Umlaufbahn. In einer Höhe von etwa 500 Kilometern, vergleichbar mit der vieler Kommunikationssatelliten, arbeitete das Gerät neun Monate lang absolut zuverlässig, obwohl es gegen die zerstörerische Strahlung kaum geschützt war. (pressetext.com)
 

Forschung Hardware
Anzeige

Neueste Beiträge

Beiratstreffen Digitale Schweiz zu digitaler Souveränität
Am Beiratstreffen Digitale Schweiz vom 5. November 2026 stand die digitale Souveränität im Fokus.
3 Minuten
Hege und Pflege der Fotos-Mediathek im Apple Universum - Apple-Ecke
Die Fotos-Mediathek bildet den Dreh- und Angelpunkt bei der Bildverwaltung. Ihre Vorzüge machen sie alternativlos, ganz besonders für iPhone-Fotografen. Mit einem Verständnis für die strukturellen Feinheiten sind Sie auf Probleme bestens vorbereitet.
6 Minuten
Signature 27: Motorola schickt sein neues Flaggschiff an den Start
Mit einem rasanten Prozessor, Sound von Bang & Olufsen und einem sehr hellen Display soll das Motorola Signature 27 die Käufer überzeugen. Leider folgt der Hersteller auch dem allgemeinen Trend zu höheren Preisen.
3 Minuten
5. Nov 2026

Das könnte Sie auch interessieren

Nutzen und Mehrwert sind gefragt - Top-10 der ICT-Sparten
Wen wundert’s: Geopolitische und wirtschaftliche Wirrungen verunsichern die Kunden und lassen sie abwarten. Investiert wird gezielter – und nur dort, wo ein klarer, rascher Mehrwert erkennbar ist.
11 Minuten
Die Diskette wird 50 Jahre alt - Geschichte
Die Diskette feiert dieser Tage den 50. Geburtstag und dokumentiert eindrücklich die Miniaturisierung. Denn auf einem heutigen MicroSD-Kärtchen hat die Datenmenge von 4,5 Millionen der ersten 8-Zoll-Floppys Platz.
3 Minuten
27. Sep 2021
Schweizer Funk-Uhren haben deutsche Zeit - Zeitumstellung
Am Sonntag beginnt die Sommerzeit. Um 02.00 Uhr werden alle Uhren auf 03.00 Uhr eine Stunde vorgestellt. Viele Uhren erledigen dies automatisch. Aber wie eigentlich? Und sollte die Zeitumstellung nicht schon längst abgeschafft werden?
3 Minuten
27. Mär 2024
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige