Missions- und Systemanalyse

Institut für Raumfahrtsysteme

Die Arbeitsgruppe Missions- und Systemanalyse der Abteilung Raumtransporttechnologie befasst sich mit Studien zur Analyse von neuartigen System- und Missionskonzepten hinsichtlich deren Machbarkeit, Umweltauswirkungen sowie der Technologiedemonstration.

Studentische Arbeiten zu den folgenden Themenbereichen sind bei den Ausschreibungen des Instituts unter „Raumtransporttechnologie“ oder auf Anfrage bei den Ansprechpartnern zu finden.

Laufende Projekte

Neuartiges Verzögerungskonzept, ein starr entfaltbares Hitzeschild

Design not to Demise

Für die Zukunft der Raumfahrt ist ein nachhaltiges End-of-Life Management unumgänglich. Mit dem Fokus auf großen Raumfahrtstrukturen werden System-Konzepte untersucht für eine nicht-destruktive („Design not to demise“) Entsorgung von Weltraumgegenständen. Diese Arbeit deckt unter anderem folgende Themenbereiche ab:

  • Missionsanalyse für Entry, Descent and Landing (EDL)-Systeme
  • EDL - System Design
  • Neuartige Designkonzepte für Verzögerungsmechanismen

Erschließung und Nutzung des Bereichs der ‚sehr niedrigen Erdorbits‘ (VLEO)

Erarbeitung von Methoden zur gezielten Nutzung der aerodynamischen Kräfte in diesem Bereich für Bahnänderungsmanöver. Dies ermöglicht Anwendungen wie die treibstofflose Regelung der Relativbewegung mehrerer Satelliten (Formationsflug) oder die Ausführung von Manövern zur Verringerung des Kollisionsrisikos mit Weltraumschrott durch Satelliten ohne eigene Antriebssysteme (bspw. den institutseigenen Satelliten ‚Flying Laptop‘).

Veranschaulichung der Vorteile eines dauerhaften VLEO-Satellitenbetriebs.
Das Wort Exant, Buchstaben haben jeweils individuelles Layout
ExANT-Logo

ExANT

Das Team von ExANT beschäftigt sich mit der Konvertierung technischer, natürlichsprachlicher Software-Anforderungen mittels KI in eine für Computer verständliche und damit automatisch weiter verarbeitbare Form. Ziel ist eine Kosten- und Zeitersparnis durch Minimierung von Fehlern im Entwicklungsprozess und eine inhaltliche Verbesserung zukünftiger Anforderungsdokumente.

Wasserantriebssystem mit kompakter Elektrolyse-Gastank-Unit und Keramiktriebwerk im Testbetrieb

Wasser - Antriebssystem

Das IRS entwickelt ein Wasser-Antriebssystem, das mittels Elektrolyse im All Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt und als Treibstoff verwendet. Dies bietet eine grüne Alternative zu bisher gängigen Hydrazin-Triebwerken, die aufgrund der europäischen REACH-Verordnung in den kommenden Jahren vor einem Verbot stehen.

Im Rahmen des vom IRS entwickelten akademischen Kleinsatelliten ROMEO (Research and Observation in Medium Earth Orbit) soll das Antriebssystem 2025 zum Einsatz kommen. Hauptziel der Mission ist die Erschließung des Medium Earth Orbits, um damit eine zukünftige Alternative zum stark ausgelasteten LEO aufzuzeigen. Dabei werden neuartige Technologien getestet und ihre Tauglichkeit innerhalb des Strahlungsgürtels demonstriert.

LCA_STS
LCA von Raketen: Auswirkung von Design & Produktion, Startemissionen und Wiedereintritt

Lebenszyklusanalyse von Raumtransportsystemem

Um die Umweltauswirkungen von Raketen zu erforschen, wird am IRS das Projekt „Analyse zur ökologischen Bilanz von Raumtransportsystemen“ durchgeführt. Mittels gängiger LCA-Methodik werden hierbei die folgenden Phasen untersucht:

  • Einfluss von Design & Produktion auf die Umwelt
  • Emissionen während des Starts
  • Umweltauswirkungen des Wiedereintritts
Mission Patch, links teilweise die Sonne, rechts teilweise die Erde, oben teilweise der Mond abgebildet. Im Zentrum graur Scheiben in unterschiedlichen Größen.
The International Planetary Sunshade (IPSS) Logo

The International Planetary Sunshade (IPSS)

Zur Einhaltung der Klimaziele werden im Rahmen einer umfassenden Systemanalyse die Möglichkeiten zur Optimierung der Auswirkungen der Klimakrise auf globaler und lokaler Ebene durch den Einsatz einer logistisch und technologisch
modellierten Sonnenschirmkonstellation - dem International Planetary Sunshade - untersucht. Das Projekt umfasst u.a. die folgenden Schwerpunkte:

  • Entwicklung eines digitalen IPSS-Modells innerhalb einer internationalen Open-Source-Modellierungsplattform
  • Integration von nachhaltigen Konzepten unter Nutzung von Weltraumressourcen
  • Verknüpfung von technologischen Modellen mit möglichen Klimamodellen

Kontakt

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Stefanos Fasoulas

Prof. Dr.-Ing.

Geschäftsführender Direktor, Professor für Raumtransporttechnologie, Dekan der Fakultät 6 - Luft- und Raumfahrttechnik und Geodäsie

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