Kontrolle und Präzision durch vertikale Integration in der Kristallproduktion
Unternehmen, die ihre Lieferkette kontrollieren, maximieren Effizienz, minimieren Kosten und sichern sich so langfristige Wettbewerbsvorteile.
Nach fast einem halben Jahrhundert Pause bereitet sich die NASA im Rahmen des Artemis-Programms darauf vor, erstmals seit dem Apollo-Programm wieder Experimente auf der Mondoberfläche durchzuführen. Bevor Astronauten in den kommenden Jahren zum Mond zurückkehren, sollen unbemannte Landemissionen Daten über die Bedingungen und Ressourcen vor Ort sammeln. Eine zentrale Frage dabei lautet: Gibt es nutzbares Wasser im Mondboden, insbesondere in den polaren Regionen? Wasser gilt als Schlüsselfaktor für eine langfristige menschliche Präsenz auf dem Mond, denn aus ihm lässt sich lebenswichtiger Sauerstoff gewinnen. Zudem ist Wasser eine der wichtigsten Ressourcen der Raumfahrt, da man aus ihm Wasserstoff für die Herstellung von Raketentreibstoff gewinnen kann.
Um herauszufinden, ob und wie viel Wasser im Mondboden steckt, hat die NASA die Mission PRIME-1 (Polar Resources Ice Mining Experiment-1) initiiert. Dieses Experiment soll an Bord einer privaten Mondlandefähre zum Südpol des Mondes gelangen. Den Transport übernimmt das Unternehmen Intuitive Machines im Auftrag der NASA: Es erhielt einen Vertrag über rund 47 Millionen US-Dollar, um einen Lander mit einem Bohrsystem und einem Massenspektrometer, einem Analysegerät, das die chemische Zusammensetzung einer Probe misst, zum Mond zu bringen. Diese Zusammenarbeit erfolgt im Rahmen des Commercial Lunar Payload Services Programms (CLPS), bei dem die NASA kommerzielle Anbieter beauftragt, wissenschaftliche Nutzlasten zur Mondoberfläche zu liefern.
Die Landefähre soll nahe dem Mond-Südpol landen und verfügt über einen Bohrer, der bis zu 1 Meter tief in den Mondboden eindringen kann. Sobald der Bohrer eine Probe freilegt, kommt das mitgeführte Analysegerät – ein spezielles Massenspektrometer – zum Einsatz. Die Mission PRIME-1, deren Start sich zwar verzögert hat, ist nun für Ende Februar 2025 vom Kennedy Space Center aus geplant. Sie ist eine der ersten Mondlandungen der NASA seit der Apollo-Ära und demonstriert die Einbindung privater Firmen in die Mondforschung.
Das Herzstück der wissenschaftlichen Nutzlast von PRIME-1 ist MSolo (Mass Spectrometer Observing Lunar Operations), ein modernes Quadrupol-Massenspektrometer. Dieses Instrument wurde von der NASA in Zusammenarbeit mit Inficon – einem auf Messtechnik spezialisierten Unternehmen mit Hauptsitz in der Schweiz – entwickelt. Den Kern der Technologie bildet das Transpector MPH, ein kommerziell erhältliches Massenspektrometer, das für den Einsatz auf dem Mond angepasst wurde. Statt ein vollkommen neues Messgerät zu entwerfen, griff man auf diese bereits bewährte Inficon-Technik zurück und passte die Hardware an, um den Bedingungen des Alls wie Vakuum, hoher Strahlung und extremen Temperaturen standzuhalten. Das Inficon-Messgerät ist das erste kommerzielle „Off-the-Shelf“-Instrument, das je für die Mondforschung eingesetzt wird.
Die Entstehung des MSolo-Instruments ist das Ergebnis einer über zwölfjährigen Kooperation zwischen Inficon und der NASA. Bereits seit 2012 arbeitete ein Team von Inficon-Forschern gemeinsam mit Ingenieuren am Kennedy Space Center an der Integration von Inficon-Massenspektrometern für Mondmissionen. Zudem unterstreicht die Kooperation die führende Marktstellung in der hochpräzisen Messtechnik und Analyseinstrumentierung. Unternehmen aus verschiedensten Branchen – von der Halbleiterindustrie über die Vakuumtechnik bis hin zur Umweltanalytik – setzen seit Jahren auf die Mess- und Analysegeräte des Unternehmens. Auch die NASA plant, weitere Inficon-Massenspektrometer in künftigen Missionen einzusetzen.
Gerade in einem Bereich, in dem jede Messung und jede Probeentnahme mit enormem technischem Aufwand verbunden ist, sind verlässliche, industriell erprobte Instrumente von unschätzbarem Wert. Aber auch bei anderen Anwendungen, wie beispielsweise bei der Herstellung von Halbleitern, ist dieses Maß an Verlässlichkeit entscheidend für die Qualität des fertigen Produkts. Die Kooperation zwischen der NASA und Inficon verdeutlicht die technologische Führerschaft des Unternehmens im Bereich der hochpräzisen Messtechnik – ein Vorsprung, der es potenziellen Konkurrenten nur schwer ermöglicht, in diesem Markt Fuß zu fassen.
Zwar handelt es sich bei diesem Markt um einen Nischenmarkt, der sich auf die spezifischen Bedürfnisse einer eng definierten Zielgruppe konzentriert, allerdings ist die angebotene Technologie eine Schlüsselkomponente, die für viele andere Branchen und Anwendungsbereiche unverzichtbar ist, wie etwa im Fall der Kooperation mit der NASA. Dies erhöht das langfristige Wachstumspotenzial dieser Sparte deutlich und könnte zudem dazu beitragen, dass die Vision einer dauerhaft bewohnten Mondbasis in naher Zukunft Wirklichkeit wird.
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