IMFEX
(ISRU MoonFibre EXperiment)
This time to stay!
Die Raumfahrtindustrie erfährt ein erneutes Interesse an einer Rückkehr zum Mond. So ist eines der Ziele des Artemis Projekts der NASA die Errichtung einer dauerhaften Mondsiedlung bis zum Jahr 2028. Andere Einrichtungen wollen Mondressourcen abbauen, wissenschaftliche Experimente durchführen oder Touristen auf den Mond schicken.
Alle diese Initiativen haben jedoch einen gemeinsamen Engpass: die sehr hohen Startkosten der Raumfahrzeuge. Bisher müssen diese die gesamte auf dem Mond benötigte Ausrüstung mitführen. Wenn aber ein Teil dieser Ausrüstung auf dem Mond mit Rohstoffen, die dort vorzufinden sind, produziert werden könnte, würde es eine erheblich Minderung des zu transportierenden Gewichts und damit der hohen Kosten erlauben.
Dazu soll auch unser MoonFibre Projekt beitragen. In seinem Rahmen sollen aus bestimmten auf dem Mond bereits vorhandenen Rohstoffen Werkstoffe auf Faserbasis entwickelt werden.
Das MoonFibre Projekt - Fasern aus lunarem Regolith
Das MoonFibre Projekt wird gemeinsam vom Institut für Textiltechnik (ITA) und dem Institut für Strukturmechanik und Leichtbau (SLA) der RWTH Aachen ausgeführt.
Ziel des Projekts ist es, eine Technologie zu entwickeln, mit der faserhaltige Werkstoffe aus lunarem Regolith, der Mondstaub, der den Trabanten in einer dicken Schicht überzieht, hergestellt werden können. Dafür soll außerdem lediglich Energie als Input verwendet werden.
Mögliche Anwendungsbeispiele für diesen Werkstoff sind Filter, faserverstärkte Strukturen, hydroponische Substrate oder Isolationsmaterialien. Auf diese Weise will das MoonFibre Projekt die Kosten senken und die Nachhaltigkeit von späteren Mondsiedlungen erhöhen.
SPINNEN VON BASALTFASERN IM WELTRAUM
Dies ist noch nie zuvor versucht worden!
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ERKENNEN DER
GESPONNENE FASERN WÄHREND DES FLUGES
Erfolgreiche Mission, auch wenn die Bergung der Rakete fehlschlägt.
ENTWICKLUNG EINER PROOF-OF-CONCEPT EINRICHTUNG
Unsere Spinnerei wird miniaturisiert und völlig autonom sein.
BESTIMMUNG DES EINFLUSSES DER SCHWERKRAFT
Über den Spinnprozess und die mechanischen Eigenschaften der gesponnenen Fasern.
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Größe des Moduls: Ø356 x 220 mm
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Faserspinnen mit Zentrifugalkräften: beheizte und isolierte Platin-Rhodium-Düse mit zwei Düsen, die mit 10 Hz gedreht werden
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Erzwungene Konvektionskühlung: geschmolzenes Material, abgeschreckt durch Luft bei 1 bar in einem unter Druck stehenden Behälter
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Kühlsystem: Kompressor zirkuliert erwärmte Luft zwischen dem Druckbehälter und einem Wärmetauscher
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Wärmeaustauscher: latent gespeicherte Wärme mit Phasenwechselmaterial
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Stromversorgung: Das Experiment wird von einer Bodenstromversorgung und einer Bordbatterie gespeist
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Fasererkennung: der Spinnprozess wird von zwei Kameras überwacht.
Battery & Computer Compartment
Heat Sink
Bushing
Wall Mounted Bulkhead
Cooling System Hot Side Valve
Cooling System fans
Copper Sliding Contacts
Pressure
Unsere Unterstützung
Programm-Organisatoren
Überblick über die Projektphasen
Versuchsplanung
Ziele der Mission
Das Team bildete sich unabhängig vom Space Team Aachen. Heute ist es ein Kooperationsprojekt zwischen IMFEX, dem Space Team Aachen und dem MoonFibre Project
Zur Erforschung der Herstellung dieser faserhaltigen Werkstoffe benötigen wir einen Zustand der annähernden Schwerelosigkeit (Mikrogravitation), wie er auf dem Mond tatsächlich herrscht. Dafür haben wir uns an das REXUS/BEXUS-Programms gewendet. Dieses Programm bietet Studenten die Möglichkeit, wissenschaftliche und technische Experimente auf Raketen und Ballonen unter speziellen Bedingungen, wie zum Beispiel unter dem Einfluss von Weltraumstrahlung oder reduzierter Schwerkraft, durchzuführen.
Das REXUS/BEXUS-Programm wird im Rahmen eines bilateralen Agenturabkommens zwischen dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Swedish National Space Agency (SNSA) durchgeführt. Jedes Jahr starten im Februar oder März zwei REXUS-Raketen. Der schwedische Anteil der Nutzlast dieser Raketen wurde durch eine Zusammenarbeit mit der European Space Agency (ESA) für Studenten aus anderen europäischen Ländern zur Verfügung gestellt und somit auch für deutsche Studenten.
Wir beteiligen uns bereits im Rahmen unseres MoonFibre-Projekts am laufenden REXUS 30/31-Programm. IMFEX soll im März 2022 mit der REXUS-Trägerrakete 30 fliegen und Basaltfasen spinnen. Experten des DLR, des SSC, ZARM und der ESA bieten außerdem den Studententeams während des gesamten Projekts technische Unterstützung. Für das Kampagnenmanagement und den Betrieb der Trägerraketen ist EuroLaunch, die Kooperation zwischen dem Esrange Space Center des SSC und der Mobilen Raketenbasis (MORABA) des DLR verantwortlich.