Edelmetalle in der Raumfahrtindustrie: Wie Gold, Platin, Silber & Co. uns in den Kosmos bringen

Seit Tausenden von Jahren fesselt uns beim Blick in den Himmel die Schönheit des Universums. Forscher haben herausgefunden, dass die Milchstraße zwischen 100 und 200 Millionen Sterne umfasst. Diese Erkenntnisse hat die moderne Wissenschaft möglich gemacht. Viele andere Entdeckungen wären jedoch ohne die Raumfahrtindustrie und ohne Edelmetalle nicht machbar gewesen.
Ohne sie hätte der russische Kosmonaut Juri Alexejewitsch Gagarin am 12. April 1961 nie die Reise als erster Mensch in die Weite des Weltalls antreten können. Aber was genau haben Edelmetalle mit der modernen Raumfahrt zu tun?

Edelmetalle prasselten vor 3,8 Milliarden Jahren aus dem Weltraum auf die Erde

Unsere kontinentale Erdkruste umfasst allein 0,004 ppm (Parts per Million) Gold und 0,005 ppm Platin. Den Ursprung des überraschend hohen Anteils an Edelmetallen sehen Forscher in einem der Meteoritenschauer, die vor circa 3,8 Milliarden Jahren unseren Planeten heimsuchten. Die zu dieser Zeit außerirdischen Metalle prasselten auf die Erde und vermischten sich im Laufe der Jahrhunderte mit der oberen Erdschicht.
Eine kurze Übersicht über die aktuellen Vorräte an Edelmetallen in der Erdkruste:
  • Platin - 0,005 ppm
  • Gold - 0,004 ppm
  • Palladium - 0,015 ppm
  • Silber - 0,075 ppm
  • Rhodium - 0,001 ppm
Aber nicht nur Meteoriten, sondern auch andere Himmelskörper weckten die Neugierde der Homo sapiens. Bereits vor 5.000 Jahren fingen die alten Babylonier an, das Universum mit bloßem Auge zu erforschen. Heutzutage setzen Wissenschaftler und Astronomen auf moderne Teleskope, um bis zu 13 Milliarden Lichtjahre weit ins Universum zu blicken. Interessanterweise setzen diese Weltraumteleskope auf ebendiese Edelmetalle, die aus dem Weltraum zu uns gekommen sind. Denn bei ihrer Produktion kommen primär Gold und Platin in beträchtlichem Umfang zum Einsatz.

Die Einsatzgebiete der Edelmetalle in der Weltraumforschung

Unser Planet verfügt zwar über 55 verschiedene Metalle, jedoch sind für den Weltraumeinsatz nur die wenigsten geeignet. Primär Edelmetalle haben sich in der Raumfahrtindustrie bewährt! Sie überzeugen mit einer ausgezeichneten elektrischen Leitfähigkeit, welche beispielsweise für die Kühlung der zahlreichen Mikroprozessoren der Elektronik zuständig sind. Sobald ein Prozessor während seiner komplexen Berechnungen zu stark erhitzt, kann seine Leitfähigkeit drastisch in die Höhe schnellen. Hierdurch besteht das Risiko zur Überhitzung und schlimmstenfalls ein Ausfall der Elektronik.
Zusätzlich stehen, anders als auf der Erde, etwa Raumsonden und Shuttles im direkten Kontakt mit extremer Hitze, Kälte und UV-Strahlung. Wir haben eine Tabelle zur Übersicht der wichtigsten Daten und Fakten von Edelmetallen in der Raumfahrtindustrie zusammengefasst:

Edelmetalle 
Einsatzgebiet 
Raumfahrtindustrie 
Schmelzpunkt 
Elektrische Leitfähigkeit
Platin Brennkammer, Prozessoren, Elektronik1.768 °C10,4 • 106
Gold Schutzvisiere, Isolierung, Wärmereflektion1.064 °C48,8 • 106
Palladium Elektronik1.555 °C10,2 • 106
Silber Festschmierstoffe, Elektronik, Legierungen961,6 °C68,2 • 106
RhodiumBrennkammer1.963 °C23,3  •  106

Gold und Platin – die beiden wichtigsten Edelmetalle in der Raumfahrtindustrie
Sprechen wir über den Einsatz von Edelmetallen in der Raumfahrtindustrie, stehen Gold und Platin ganz oben auf der Liste. Sie sind von unschätzbarem Wert für Teleskope, Solarreflektoren und viele weitere Weltraumgeräte.
Ihre immense Strahlungsresistenz macht diese Edelmetalle nämlich besonders wertvoll für die Raumfahrt. Denn Geräte, die im Weltraum eingesetzt werden, sind schutzlos den Strahlungen der Sonne ausgeliefert. Ohne adäquate Isolierung wären sie demselben Schicksal ausgesetzt wie ein Mittagessen, das zu lange in der Mikrowelle bleibt. Nicht umsonst sind Schutzvisiere der Astronautenhelme mit winzigen Goldpartikeln versehen, die als wirksame Barriere gegen schädliche Strahlung dienen.
Um mehr Resistenz gegenüber den Auswirkungen der UV-Strahlungen aufzubauen, setzt die Forschung auf die zusätzliche Quarz-Beschichtung. Angesichts der starken Temperaturschwankungen und Sonneneinstrahlungen im All setzt die Raumfahrtindustrie zur Wärmereflexion auf goldbeschichtetes Mylar. Unerwünschte Blendeffekte und eine Überhitzung der Instrumente lassen sich so vermeiden.
Ein weiterer Grund, weshalb das Edelmetall Gold in der Raumfahrtindustrie eingesetzt wird? Korrosionssicherheit. Im Universum herrscht ein luftleerer Raum (Vakuum) und somit komplett andere Gegebenheiten als auf der Erde. Silber würde hingegen in einer aus atomarem Sauerstoff bestehenden Atmosphäre oxidieren. Dennoch findet Silber sein essentielles Einsatzgebiet. Das Vakuum sorgt dafür, dass wichtige Schmierstoffe und Öle ohne entsprechenden Schutz verdampfen. Um dem entgegenzuwirken, setzt die Raumfahrtindustrie auf das Edelmetall Silber. Genauer gesagt, ein Festschmierstoff mit einem Versatz aus Silberpulver.

Gold findet auch in der Luftfahrt zahlreiche Anwendungsgebiete

Neben der Anwendung in der Raumfahrtindustrie umfasst das Einsatzgebiet des Edelmetalls auch die militärische Luftfahrtindustrie. Zum Bau des Tarnkappenbombers beschichtet die US-Army die Fenster und Cockpithauben mit Gold. So verschließen Entwickler die Oberflächen und machen sie besonders leitfähig, um unter dem Radar zu bleiben.
Außerdem verwendet die Luftfahrt Edelmetalle für:
  • Schaltkontakte
  • Steuerungselektronik
  • Drehstromlichtmaschinen
  • Leiterplatten
  • Usw.

Fazit – wie wichtig sind Edelmetalle in der Raumfahrtindustrie wirklich?

Speziell Gold und Platin sind aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften essenzielle Edelmetalle für die Luftfahrt- und Raumfahrtindustrie. Sie bieten nicht nur eine exzellente elektrische Leitfähigkeit und Beständigkeit gegen extreme Temperaturen im Weltraum, sondern auch eine bemerkenswerte Strahlungsresistenz. Diese Fähigkeiten ermöglichen den zuverlässigen Betrieb von Weltraumgeräten, welche für die Erforschung des Universums unentbehrlich sind.
Ohne Edelmetalle wären viele der technologischen Errungenschaften, die wir heute als selbstverständlich betrachten, unmöglich. Edelmetalle sind nicht nur wertvolle Ressourcen auf unserem Planeten. Nein, sie sind ein Schlüsselelement in dem stetigen Streben der Menschheit, die Grenzen unseres Wissens und Verständnisses des Universums zu erweitern.