MOONRISE: 3D-Druck auf den Mond bringen - Mit dem Laser Mondstaub schmelzen (FOTO)
(ots) -
Der Mond - Erdtrabant, erster Wegposten auf dem Weg zu anderen
Planeten, für die Weltraumforschung von enormer Bedeutung: Mit dem
ehrgeizigen Projekt MOONRISE haben sich das Laser Zentrum Hannover e.
V. (LZH) und das Institut für Raumfahrtsysteme (IRAS) der Technischen
Universität Braunschweig das Ziel gesetzt, mit einem Laser Mondstaub
zu schmelzen, um ihn als Baumaterial nutzbar zu machen. Die
VolkswagenStiftung fördert das Vorhaben im Rahmen von "Offen - für
Außergewöhnliches" mit rund 640.000 Euro.
Internationale Raumfahrtorganisationen und Firmen planen nicht nur
die weitere Erkundung, sondern auch die Besiedlung des Weltraums. Der
Mond ist dabei als Forschungsstation und Ausgangsbasis für weitere
Expeditionen von großer Bedeutung. Doch die Kosten für Flüge und
Transporte zum Mond sind enorm - ein Kilogramm Nutzlast kostet gut
700.000 Euro. Daher müssten Infrastruktur, Bauteile und Geräte etc.
bestenfalls direkt auf dem Erdtrabanten hergestellt werden.
Hier setzt die MOONRISE-Technologie an: "Wir wollen ein
Lasersystem auf den Mond bringen, das dort Mondstaub, das sogenannte
Regolith, aufschmelzen soll. Damit würden wir den ersten Schritt
gehen, um die Additive Fertigung, also den 3D-Druck, auf den Mond zu
bringen", erklärt Niklas Gerdes vom LZH. Die Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler von IRAS und LZH wollen so den Nachweis erbringen:
Ein Lasersystem, das nicht mehr als drei Kilogramm wiegt und das
Volumen einer großen Saftpackung hat, kann lokal auf dem Mond
vorhandene Rohstoffe zielgerichtet aufschmelzen und später in
vielseitige Strukturen umwandeln.
Die Möglichkeit, mit der ersten Mondmission des Berliner New-Space
Unternehmens PTScientists ihre MOONRISE-Technologie im Jahr 2021 auf
den Mond zu fliegen, bietet den niedersächsischen Forscherinnen und
Forschern die einmalige Gelegenheit des Tests ihrer zukunftsweisenden
Technologie unter realen Bedingungen.
Vision: Komplette Infrastruktur aus Mondstaub
Konkret wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus
Braunschweig und Hannover Regolith auf der Mondoberfläche
kontrolliert - mithilfe ihres Lasersystems - aufschmelzen. Nach dem
Abkühlen liegt ein fester Körper vor, der beispielsweise geeignet
wäre, als Baumaterial für das "Moon Village", die Vision des globalen
Dorfes auf dem Mond als Außenposten im All, zu dienen.
Das gezielte Aufschmelzen in vordefinierte Strukturen wird mit
hochauflösenden Kameras überwacht und dokumentiert. Die Erkenntnisse
aus den Versuchen werden grundlegenden Einfluss auf explorative
Missionen generell haben. Denn gelingt das Experiment auf dem Mond,
ließe sich das MOONRISE-Verfahren auf die Erzeugung größerer
Strukturen hochskalieren. Somit könnten auf lange Sicht ganze
Infrastrukturen wie Fundamente, Wege und Landeflächen durch die
MOONRISE-Fertigungstechnologie erbaut werden.
Entwicklung des Lasersystems in entscheidender Phase
Das Projekt MOONRISE läuft seit knapp neun Monaten. Die Ergebnisse
der bisherigen Tests sind vielversprechend: Der Laboraufbau ist
angepasst, geeignete, gängige Laserhardware identifiziert und
getestet, die Optiken ausgelegt und erprobt. Das Material, das die
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für die Tests produzieren
und verwenden, wird dem Regolith auf dem Mond immer ähnlicher.
Aktuell arbeiten sie daran, den Laser an den Laderaum des
Mondfahrzeuges, den sogenannten Rover, anzupassen. Der Laser wird in
einen Tunnel an der Unterseite des Rovers integriert. Nach den
Anpassungen wird das gesamte System auf seine Weltraumtauglichkeit
getestet: Denn auf dem Weg zum Mond muss das Lasersystem
Erschütterungen und massiven Temperaturunterschieden widerstehen.
Stefan Linke vom IRAS erläutert: "Der von uns geplante direkte
Nachweis, dass die Verarbeitung des Mond-Regoliths mit bereits
verfügbaren Hardwarekomponenten möglich ist, wird entscheidend für
die Planung zukünftiger Missionen sein. Größere und nachhaltige
Projekte auf der Oberfläche unseres kosmischen Nachbarn werden so
ermöglicht."
Zukunftsträchtige Forschungsprojekte treiben den Geist der
Wissenschaftler
2021 soll es so weit sein: Der MOONRISE-Laser von LZH und IRAS
wird ein Teil der Mondmission der PTScientists sein und integriert in
den Rover mit einer Rakete auf den Erdtrabanten geschickt. Gefördert
wird das ehrgeizige und zukunftsweisende Forschungsprojekt von der
VolkswagenStiftung im Rahmen von "Offen - für Außergewöhnliches".
Darin unterstützt die Stiftung außergewöhnliche und gewagte Vorhaben,
für die sich kein anderer Geldgeber finden lässt.
"Die Zeit ist sehr knapp, um den Prozess sicher zu machen, den
dazu passenden Laser aufzubauen, zu testen und dabei das
Gewichtsbudget einzuhalten," sagt Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer vom
LZH. "Doch nur wer Unmögliches versucht, hat die Chance es zu
erreichen."
"An dem zugrundeliegendem Verfahren für die MOONRISE-Technologie
arbeiten IRAS und LZH bereits seit 2015 gemeinsam. Jetzt haben wir
durch das Projekt die Chance, das erste Mal in der Geschichte
Additive Fertigung außerhalb der Erde und des Erdorbits zu zeigen",
erläutert Prof. Dr.-Ing. Enrico Stoll vom IRAS.
"Grundlegend neue Erkenntnisse lassen sich oft nur gewinnen, wenn
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie ihre Förderer bereit
sind, Risiken einzugehen", sagt Dr. Wilhelm Krull, Generalsekretär
der VolkswagenStiftung, und ergänzt: "Auch, wenn der Ausgang der
Experimente noch unklar ist, möchte die Stiftung gewagten
Forschungsideen wie dieser entschlossen den Weg bereiten."
Solide Forschung mit dem Potenzial zum Außergewöhnlichen
Unabhängig vom Erreichen des Mondmission-Ziels wird im Rahmen des
Projekts die wissenschaftlich-technische Grundlage für den 3D-Druck
auf dem Mond geschaffen. "Mit dem gerade eröffneten Forschungszentrum
HITec (Hannover Institute of Technology) und dem "Einstein-Elevator"
haben wir die nötige Infrastruktur in der Metropolregion
Hannover-Braunschweig für zukünftige Raumfahrt-Spitzenforschung zur
direkten Verfügung", erklärt Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer. "Mit
dem Einstein-Elevator ist es möglich, die Umgebungs- und
Gravitationsbedingungen des Mondes darzustellen. Versuche in diesem
Forschungsgroßgerät, unter Bedingungen wie auf dem Mond, bilden daher
eine stabile Grundlage für das außergewöhnliche Vorhaben."
Zu der Pressemitteilung steht eine illustrierte Grafik zur
Verfügung, die unter Nennung des Bildcredits für redaktionelle Zwecke
im Zusammenhang mit Berichterstattung über das Projekt kostenfrei
verwendet werden darf. Sie steht zum Download auf der Website des LZH
zur Verfügung: http://ots.de/OTg1c0
Weitere Informationen zur Förderinitiative "Offen - für
Außergewöhnliches" der VolkswagenStiftung finden Sie hier:
https://www.volkswagenstiftung.de/aussergewoehnliches
Bei Interviewwünschen sowie weiteren Presseanfragen steht die
Pressesprecherin des Laser Zentrums Hannover zur Verfügung:
Laser Zentrum Hannover
Dipl.-Biol. Lena Bennefeld
Hollerithallee 8
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Datum: 28.05.2019 - 13:24 Uhr
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