Braunschweiger Forscher wollen Siedlung aus Mondstaub bauen
Der Vision ein Stück näher: Moonrise-Technologie im Einsatz auf dem Mond – mit angeschaltetem Laser beim Aufschmelzen von Mondstaub. Foto: Illustration: LZH
Mit Kollegen aus Hannover haben sie Mond-ähnliches Material unter Mondbedingungen geschmolzen und daraus per Laser Bahnen gedruckt.
Das Ziel sind Gebäude, Landeplätze und Straße auf dem Mond – vor Ort per 3D-Drucker aus Mondstaub gebaut. Was nach Science Fiction klingt, nimmt hier auf der Erde inzwischen Gestalt an. Wie die Technische Universität Braunschweig mitteilt, kommt das Projekt „Moonrise“ erfolgreich voran. Beteiligt sind das Institut für Raumfahrtsysteme (IRAS) der TU und das Laser-Zentrum Hannover (LZH). Dem Forschungsteam sei es gelungen, Mond-ähnliches Material (Regolith) unter Mondgravitation aufzuschmelzen und daraus zusammenhängende Bahnen zu „drucken“.
Dieser Artikel ist zuerst erschienen am 07.01.2021 (Bezahl-Artikel)
Diese Bahnen seien zwar noch nicht als echte Bausteine nutzbar, aber die Rede ist von einem ersten Schritt dahin. „Zum Abschluss des zweijährigen, von der Volkswagen-Stiftung finanzierten Projekts, konnten Labor-Versuche mit dem Moonrise-Laser an einem Robotorarm des Rovers vom IRAS umgesetzt werden“, so die TU. Der vom LZH entwickelte Laserkopf sei dabei über den Robotorarm angesteuert worden – ähnlich, wie er in Zukunft auf dem Mond eingesetzt werden könnte.
Robuster Mini-Laser und Mond-ähnliches Regolith
„In den zwei Jahren haben wir einen Laserkopf entwickelt, der nur etwa so groß ist wie eine große Saftpackung und trotzdem den widrigen Bedingungen im Weltraum standhält“, berichtet Niklas Gerdes, wissenschaftlicher Mitarbeiter des LZH. Der Laser habe auch dem Temperatur-Vakuum- und Vibrationstest standgehalten. Gerdes fasst die weiteren Schritte zusammen: „Bei den ersten Versuchen im Labor haben wir die notwendige Bestrahlungsdauer und Leistung bestimmt. Dann ging es in die Vakuum-Kammer und wir haben dort erfolgreich Regolith aufgeschmolzen.“
Der Moonrise-Laser im Einsatz am Rover MIRA3D: Der Laser ist so groß wie eine Saftpackung und hält den widrigen Bedingungen im Weltraum stand. Foto: LZH
Der im Projekt verwendete Regolith stammt aus dem IRAS. Dort wurde der TU zufolge die Zusammensetzung auf die voraussichtlichen Bedingungen am Landeplatz angepasst. Eine nicht zu unterschätzende Herausforderung, wie es heißt. „Denn die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler müssen auf Basis der Daten vergangener Mondmissionen passende Materialien auf der Erde finden, um den Mondstaub möglichst exakt nachzubilden.“
Weltweit einmalig: Regolith unter Mondbedingungen geschmolzen
Ein Höhepunkt waren dann laut der TU die Versuche im Einstein-Elevator der Leibniz-Universität Hannover. Dabei handelt es sich um eine Forschungsplattform für erdgebundene Experimente unter Schwerelosigkeit. „Moonrise“ sei das erste wissenschaftliche Experiment im Elevator überhaupt gewesen. Professor Ludger Overmeyer (Leibniz-Uni und Laser-Zentrum) ist noch immer begeistert: „Im Einstein-Elevator ist es uns gelungen, Regolith zu Kugeln aufzuschmelzen – sowohl unter kompletter Schwerelosigkeit als auch unter Mondgravitation. Das ist weltweit einmalig!“ Der krönende Abschluss sei der Einsatz des Lasers auf dem Rover MIRA3D des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRAS) gewesen.
Der Moonrise-Laser integriert am Robotorarm des Mondrover MIRA3D des IRAS: Der Laser schmilzt erfolgreich ganze Bahnen aus Regolith auf. Foto: LZH
MIRA3D besteht der TU zufolge aus einer fahrbaren Plattform und einem Roboterarm und wird für die Entwicklung von additiver Fertigungstechnologie auf dem Mond eingesetzt. Professor Enrico Stoll vom IRAS an der TU Braunschweig berichtet: „Wir konnten den Laserkopf am Arm des Rovers präzise ansteuern und damit größere Strukturen gezielt aufschmelzen. Ein voller Erfolg! Zusammen mit den Versuchen im Elevator haben wir eine solide Grundlage, um mit dem Laser auf dem Mond 3D zu drucken.“
Nächster Meilenstein wäre im Anschluss an das Projekt, den Laserkopf zu einem Flugmodell weiterzuentwickeln. LZH und IRAS sind laut der TU im Gespräch mit einschlägigen Stellen, um die Entwicklungen voranzutreiben. „Denn der Vision eines Lasers, der Baumaterialien für ganze Siedlungen aus Mondstaub druckt, sind die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit ‚Moonrise‘ einen großen Schritt nähergekommen“, so die TU.
Dieser Artikel ist zuerst erschienen am 07.01.2021 und erreichbar unter: https://www.braunschweiger-zeitung.de/braunschweig/article231286530/Braunschweiger-Forscher-wollen-Siedlung-aus-Mondstaub-bauen.html (Bezahl-Artikel)
