Laser-Ultraschall enthüllt erstmals Elastizität von Weltraumgestein

NOTTINGHAM / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Wissenschaftler der Universität Nottingham haben eine bahnbrechende Methode entwickelt, um die Elastizität von Meteoriten zu messen. Diese Erkenntnisse könnten nicht nur unser Verständnis über die Entstehung des Sonnensystems erweitern, sondern auch neue Möglichkeiten für die Materialverwendung im Weltraum eröffnen.

In einer bemerkenswerten wissenschaftlichen Errungenschaft haben Forscher der Universität Nottingham erstmals die Elastizität von Weltraumgestein gemessen. Diese Messungen wurden an Meteoriten durchgeführt, die aus kristallinen Materialien bestehen, die unter Bedingungen entstanden sind, die auf der Erde nicht reproduzierbar sind. Die Elastizität dieser Kristalle war bisher schwer zu bestimmen, da sie normalerweise die Züchtung eines speziellen Einkristalls erfordert, was bei Meteoriten nicht möglich ist.

Die in der Fachzeitschrift Scripta Materialia veröffentlichte Studie beschreibt eine neue Technik, die an der Universität Nottingham entwickelt und patentiert wurde. Diese Methode ermöglicht es, die mechanischen Eigenschaften von Meteoriten zerstörungsfrei zu analysieren. Laut Wenqi Li, dem Hauptautor der Studie, bieten Meteoriten einzigartige Einblicke in die Entstehung und Entwicklung planetarer Körper, die sonst schwer zu erforschen sind.

Die Untersuchung dieser Proben kann nicht nur unser Verständnis des Sonnensystems vertiefen, sondern auch zur Entwicklung neuer Legierungen für die Luft- und Raumfahrt beitragen. Diese könnten für den Bau extraterrestrischer Strukturen genutzt werden, was Meteoriten zu einer potenziellen Materialquelle für die zukünftige Fertigung im Weltraum macht.

Die Studie verwendet die laserbasierte Ultraschalltechnik, bekannt als räumlich aufgelöste akustische Spektroskopie (SRAS++), um die Eigenschaften des Gibeon-Meteoriten zu messen. Diese Technik, die von der Universität Nottingham erfunden wurde, nutzt Laser, um akustische Wellen auf der Oberfläche des Materials zu erzeugen und zu detektieren, ohne das Material zu berühren oder zu beschädigen. Dies ist besonders wichtig bei Proben, die nur begrenzt verfügbar sind.

Associate Professor Richard Smith erklärt, dass es bisher keine veröffentlichten Werte gibt, um die Ergebnisse dieser Studie direkt zu vergleichen, da zerstörungsfreie Messungen der Einkristallelastizität auf körnigem Material bisher nicht möglich waren. Die Forscher verglichen ihre Ergebnisse mit theoretischen Werten für künstliche Eisen-Nickel-Legierungen und berechneten die Bulk-Eigenschaften aus ihren Messungen, die gut mit veröffentlichten Messungen des Gibeon-Meteoriten übereinstimmen.

Professor Matt Clark von der Fakultät für Ingenieurwissenschaften äußerte sich begeistert über die Möglichkeit, in Zukunft Zugang zu größeren Proben dieser wertvollen Materialien zu erhalten. Dies würde es ermöglichen, mit der SRAS++-Methode die Veränderungen der lokalen elastischen Eigenschaften vom Zentrum bis zur Peripherie der Meteoriten zu untersuchen und so die Entstehung dieser komplexen Materialien besser zu verstehen.

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