Innovativer Supraleiter auf dem Weg ins Weltall

Draht aus Magnesiumdiborid soll Stromzuführung im Satelliten sichern

Wissenschaftler des Forschungszentrums Karlsruhe haben aus dem Supraleiter-Material Magnesiumdiborid die erste technische Anwendung entwickelt: 0,3 mm dicke Drähte aus dem Material werden beim japanisch-amerikanischen Forschungssatelliten ASTRO-E2 hochempfindliche technische Geräte mit Strom versorgen, berichtet das Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft.

Erst vor knapp zwei Jahren hat der japanische Forscher Jun Akimitsu überraschend die supraleitenden Eigenschaften von Magnesiumdiborid entdeckt. In der neuesten Anwendung des Hightech-Materials ist das supraleitende Magnesiumdiborid in ein Eisenbett eingelagert und von einem Stahlmantel zur Verbesserung der mechanischen Stabilität umgeben. 60 Meter dieses Drahtes wurden an die NASA ausgeliefert und haben nach Angaben des Forschungszentrums die Tests bestanden. 2005 soll der Draht im Satelliten ASTRO-E2 verschiedene Instrumente für die Röntgen-Astronomie mit Energie versorgen. Supraleitende Materialien wie Magnesiumdiborid leiten elektrischen Strom unterhalb einer kritischen Temperatur verlustfrei.

„Wir haben uns für dieses Material entschieden, weil die Drähte trotz ihres geringen Querschnitts sehr viel Strom transportieren können und ideal zum Kühlsystem des Satelliten mit einer Betriebstemperatur von minus 256 Grad passen“, erklärt Wilfried Goldacker, Leiter der Arbeitsgruppe „Supraleiter und Strukturmaterialien“ im Institut für Technische Physik des Forschungszentrums Karlsruhe. Weitere Eigenschaften des Materials sind die geringe Wärmeleitfähigkeit und die hohe mechanische Stabilität.

Die Forscher sehen weitere Anwendungen des Supraleiter-Materials auch noch bei Magnetspulen von Kernspin-Tomographen für die Medizintechnik oder als Strombegrenzer zur Stabilisierung des Stromnetzes. Dazu müssten aber noch weitere Untersuchungen durchgeführt werden.