Ultra-schwarze Beschichtung soll Exoplaneten sichtbar machen
Die Suche nach Leben außerhalb unseres Sonnensystems scheitert bisher an einem simplen physikalischen Problem: Das Licht eines Sterns überstrahlt den Schimmer seiner Planeten um das Milliardenfache. Ein Teleskop allein kommt dagegen nicht an. Deshalb entwickelt die NASA seit Jahren den sogenannten Starshade – einen blütenförmigen Raumschirm, der vor einem Teleskop herfliegt und den Stern gezielt abblendet, sodass die Planeten dahinter sichtbar werden.
Das Material
Das Kernproblem beim Starshade: Die Kanten seiner Blütenblätter müssen auf etwa 300 Nanometer genau geschliffen sein – schärfer als eine Rasierklinge. Frühere Versuche, diese Kanten mit kohlenstoffbasierten Superschwarzbeschichtungen wie Nanoröhren zu dämpfen, schlugen fehl. Die Schichten waren zu dick – mehrere Mikrometer –, stumpften die Kanten ab und erzeugten so paradoxerweise mehr Streulicht statt weniger.
Das US-Unternehmen ZeCoat aus Illinois hat dieses Problem anders gelöst. Gründer David Sheikh nutzte physikalische Gasphasenabscheidung, um einen hauchdünnen Schichtstapel aus Metall und Glas aufzubauen – rund hundertmal dünner als frühere Nanoröhrenlösungen. Das Ergebnis behält die kritische Kantenschärfe vollständig bei.
Das Prinzip
Der Clou liegt in der Physik: Licht dringt in winzige Hohlräume zwischen den Schichten ein und wird dort gefangen. Die Photonen resonieren wie in einem Fabry-Pérot-Resonator und werden vollständig vom Metall absorbiert, anstatt zurückgeworfen zu werden. Messungen mit einem Laserabtaster zeigen, dass die Beschichtung die Lichtreflexion um den Faktor 20 senkt. Das reicht aus, damit ein Teleskop den Stern „herausrechnen" und die Exoplaneten in seiner Umgebung scharf aufnehmen kann.
Die Fertigung lässt sich skalieren: ZeCoat beschichtet bereits große Bahnen aus Polyimidfolie im sogenannten Rolle-zu-Rolle-Verfahren, das die industrielle Massenproduktion ermöglicht.
Der Einsatz
Hauptabnehmer soll das Habitable Worlds Observatory (HWO) werden – NASAs nächstes Flaggschiff-Teleskop, dessen Start laut Wikipedia für die 2040er-Jahre geplant ist und rund elf Milliarden US-Dollar kosten soll. Die Beschichtung schützt dort nicht nur vor Streulicht, sondern auch vor Mikrometeorit-Einschlägen und thermischer Belastung.
Allerdings steht das Programm unter Druck: Ein US-Haushaltsentwurf vom April 2026 sieht eine Kürzung der HWO-Mittel um 97 Prozent vor – von 150 auf nur fünf Millionen Dollar. Ob der Zeitplan zu halten ist, bleibt damit offen.
Derweil hat die Technologie auch bodenständigere Einsatzfelder. ZeCoat nennt die Abdunkelung von Satelliten, damit sie Astrofotografen am Boden nicht stören, sowie die Reduzierung von Innenreflexionen in Smartphone-Kameras. Der Weg von der Raumfahrt in den Verbrauchermarkt ist allerdings noch nicht terminiert.
