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TU Braunschweig bringt Mondkolonie ein Stück weit näher - Mit 3D-Druck

Unter der Simulation einer Schwerelosigkeit werden die Kugeln aus Mondstaub hergestellt.

Vision: Die Moonrise-Technologie im Einsatz auf dem Mond.
Vision: Die Moonrise-Technologie im Einsatz auf dem Mond. Foto: LZH

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01.07.2020

Braunschweig/Hannover. Die Kugeln wirken unscheinbar – doch sind sie weltweit einzigartig. Sie bestehen aus Mondstaub, aufgeschmolzen unter Mondgravitation im Rahmen des Projekts "Moonrise". Dieses bisher einmalige Experiment hat das Laser-Zentrum Hannover (LZH) zusammen mit dem Institut für Raumfahrtsysteme (IRAS) der Technischen Universität Braunschweig im Einstein-Elevator des Hannover Institute of Technology (HITec) der Leibniz Universität Hannover (LUH) durchgeführt. Mit diesem Projekt kann die Gravitation im Mondumfeld, die dort herrschende Schwerelosigkeit, simuliert werden. Damit rückt das 3D-Drucken auf dem Mond einen Schritt näher, denn wenn innerhalb einer Mondmission per Laserverfahren das aus Mondstaub bestehende Regolith aufgeschmolzen werden kann, könnte auch bald das 3D-Drucken auf dem Mond Wirklichkeit werden. Somit sei auch eine Mondkolonie denkbar. Dies berichtet die TU Braunschweig.


„Mit diesen Kugeln sind wir dem 3D-Druck auf dem Mond einen großen Schritt nähergekommen!“, erklärt Niklas Gerdes, Wissenschaftlicher Mitarbeiter des LZH. Geschmolzen wurde synthetisch hergestellter Mondstaub, das sogenannte Regolith, mit einem vom LZH entwickelten Lasersystem, sowohl bei Mond- als auch unter Mikrogravitation.

Materialproben an möglichen Landeplatz angepasst


Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des IRAS haben die Materialproben für die Versuche zusammengestellt. „Je nach Landungsort einer möglichen Mondmission unterscheidet sich die Zusammensetzung des Mondstaubs“, erklärt Professor Dr.-Ing. Enrico Stoll vom IRAS. „Mit unseren Mischungen simulieren wir die Mondbedingungen möglichst genau. Im Anschluss werten wir die Qualität der aufgeschmolzenen Proben aus, damit das LZH den Prozess weiter verbessern kann.“

Erstes wissenschaftliches Experiment im Einstein-Elevator


Das Aufschmelzen des Regoliths war das erste wissenschaftliche Experiment im neuen Einstein-Elevator der Leibniz Universität Hannover (LUH). Um im Elevator genutzt werden zu können, wurden das Lasersystem und eine Vakuumkammer in der Gondel des Elevators an einem Experimentträger befestigt. Von dem Experimentträger aus wird das Lasersystem mit Strom versorgt und angesteuert. Die Regolith-Proben sind während der Versuche im Vakuum – wie sie es auch auf dem Mond wären. Im Flug schmilzt der Laser eine kleine Menge Regolith auf, dabei formt sich eine Kugel und erkaltet noch vor der Landung in der Versuchskammer.

Professor. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer, LUH, beschreibt die Besonderheit des hannoverschen Forschungsgroßgeräts so: „Der Einstein-Elevator ist mit Langstator-Linearmotoren ausgestattet. Damit können wir sehr exakt beschleunigen, präzise eine vertikale Flugbahn einstellen, aber auch sicher abbremsen. So können wir nicht nur bis zu 300 Flugversuche am Tag erreichen, sondern auch unterschiedlich starke Gravitation.“ Im freien Fall wird Mikrogravitation erreicht, also Schwerelosigkeit, gebremst wird Mondgravitation erzeugt. „Dies ist bisher einzigartig und ermöglicht es erstmalig, statistische Tests in verschiedenen Gravitationsumgebungen durchzuführen,“ erklärt Prof. Dr.-Ing. Overmeyer.

Vision: Baumaterial auf dem Mond drucken


„Nächstes Ziel ist es nun, das Lasersystem auf einer Mondmission zu testen“, sagt Stefan Linke, IRAS. „Wenn mit diesem Regolith auf dem Mond aufgeschmolzen werden kann, rückt 3D-gedrucktes Baumaterial auf dem Mond näher und damit auch die Realisierung der Vision einer Mondkolonie."


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