Space Lab

Fachwerk, welches vom Team AIMIS-FYT während Parabelflüge in Schwerelosigkeit gedruckt wurde.
Fachwerk, welches vom Team AIMIS-FYT während Parabelflüge in Schwerelosigkeit gedruckt wurde.

Das Space Lab an der Hochschule München existiert seit 2018 und hat seitdem spannende Studentenprojekte und Forschungserfolge zum Thema In-Space Manufacturing hervorgebracht.


In-Space Manufacturing soll die Kosten der heutigen Raumfahrt senken und diese unabhängiger vom Materialtransport durch Raketen machen.


Große Strukturelemente für Solararrays, lange Ausleger für sensitive Instrumente oder Drag-Sails müssen den erheblichen Belastungen eines Raketenstarts standhalten und werden beim Design stark durch das eingeschränkte Transportvolumen der Rakete beeinflusst.


Diese Elemente werden auf Satelliten deshalb oft als Faltstruktur umgesetzt. Durch mehrfaches Falten einzelner Elemente können diese kompakt in den Orbit transportiert werden. Faltstrukturen sind jedoch oft sehr komplex, wenig skalierbar und müssen dennoch den hohen Beschleunigungen des Raketenstarts standhalten.


Durch die Forschung sollen diese Strukturelemente nicht mehr gefaltet werden, sondern erst direkt im Orbit hergestellt werden. Damit das gelingt, sollen additive Fertigungsmethoden direkt im Orbit angewendet werden. Nachdem die dort wirkenden Kräfte vergleichsweise gering sind, können so materialsparend starre Bauteile hergestellt werden, die voraussichtlich herkömmlichen Faltstrukturen deutlich überlegen sind.


Team AIMIS-Rexus

REXUS-Rakete bei letzten Tests vor dem Start mit AIMIS-Modul mittig im Bild
REXUS-Rakete bei letzten Tests vor dem Start mit AIMIS-Modul mittig im Bild

AIMIS-REXUS ist ein 2018 gegründetes studentisches Team der Hochschule München für angewandte Wissenschaften und Teil des Space Lab. Das Akronym AIMIS steht für „Additiv Manufacturing In Space“ und beschäftigt sich mit einem spezifischen 3D-Druckverfahren, um beispielsweise Solarpaneelen oder Antennen unter Bedingungen der Schwerelosigkeit direkt im Weltraum herzustellen.


Mit der Gruppe aus sieben Raumfahrtenthusiasten sind zum ersten Mal Studenten der Hochschule München beim REXUS-Programm des DLR, SNSA und der ESA dabei.


Das HM-Team wird auf einer REXUS-Rakete eine Technologiedemonstration zur additiven Fertigung in den Weltraum fliegen lassen. Dabei soll innerhalb der Flugzeit ein photoreaktives Polymer extrudiert und unter UV-Licht ausgehärtet werden, während das Experiment Umgebungsdaten sammelt und der Prozess gefilmt wird.


All das soll völlig autonom sowie in Schwerelosigkeit und Vakuum erfolgen. Der Start der Höhenforschungsrakete REXUS #27 findet im schwedischen Kiruna im Herbst 2022 auf dem ESRANGE-Gelände des SSC statt.


Team AIMIS-FYT

Team AIMIS-FYT vor dem Parabelflugzeug
Team AIMIS-FYT vor dem Parabelflugzeug "Air-ZeroG". Damit werden Experimente der ESA, DLR und CNES durchgeführt.

Das studentische Team AIMIS-FYT bewarb sich im Jahr 2019 für das FlyYourThesis! Programm der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) erfolgreich. Damit erhielt das Team die Möglichkeit, Experimente zum 3D-Druck von Photopolymeren in Schwerelosigkeit sowie Mond- und Marsgravitation durchzuführen.


Dies geschah im Rahmen von zwei Parabelflugkampagnen der ESA mit je drei Flügen. Während des Projektes haben die Studenten engen Austausch mit Ingenieuren des Flugzeugbetreibers Novespace, sowie den Projektleitern der ESA gehabt. Damit haben sie es geschafft, in weniger als einem Jahr, einen flugtauglichen 3D-Drucker zu bauen, mit dem die Experimente wie geplant durchgeführt werden konnten.


Mit den Flügen wurde demonstriert, dass mit dem 3D-Druckprozess unterschiedlichste Geometrien in Schwerelosigkeit hergestellt werden können.


Während der Experimente waren jeweils zwei Studenten mit an Bord des Airbus A310, um die einzelnen Experimente zu starten, gedruckte Elemente zu sichern und die Ergebnisse zu dokumentieren. Insgesamt waren die Studenten damit bei 184 Parabeln geflogenen Parabeln dabei.


Co-Funded Research

Logos der an dem Forschungsvorhaben beteiligten Partner
Logos der an dem Forschungsvorhaben beteiligten Partner

Seit Beginn 2022 findet eine Co-finanzierte Forschung zwischen der Europäischen Raumfahrtagentur ESA und des Satellitensubsystemherstellers DcubeD zur additiven Fertigung von externen Satellitenstrukturen an der Hochschule München statt (ESA Contract No. 4000136187).


Ziel dieser Forschung ist es, die Grundlage zu bilden das zukünftig mittels Photopolymeren externe Satelliten Strukturen direkt im Weltall hergestellt werden können.


Ansprechpartner

Prof. Dr. Markus Pietras
Raum: R 4.061

Tel.: 089 1265-3350
Fax: 089 1265-3308

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Michael Kringer
Raum: R 3.082

Tel.: 089 1265-3385
Fax: 089 1265-3308

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