Die Abteilung Astronautik und Raumstationen hat zwei Forschungsschwerpunkte. Zum einen sind das die Weiterentwicklung regenerativer Komponenten für Lebenserhaltungssysteme und zum anderen der Bereich der Cockpitsimulation existierender und künftiger Raumfahrzeuge. Die Systemanalyse komplexer Raumfahrtszenarien wird dabei zusammen mit der Abteilung Raumtransporttechnologie durchgeführt.
Weitere Arbeitsbereiche:
- Simulation von Gesamt- und Subsystemen von Raumstationen (in Workshopform als Space Station Design Workshop)
- Methodik und Computerwerkzeuge für den Systementwurf komplexer Orbitalsysteme
- Nutzlastakkommodation auf Raumstationen, hier speziell rege nerative Komponenten für das Lebenserhaltungssystem
- Untersuchungen der natürlichen und induzierten Raumstationsumgebung
- Entwurf von Raumstationsexperimenten.
Hauptbereiche
Bei bemannten Reisen zum Mars oder beim Aufbau einer Station auf der Mondoberfläche müssen Technologien zur Versorgung der Menschen mit Sauerstoff und Nahrung, aber auch zur Wiederaufbereitung von Kohlendioxid (weiter-)entwickelt werden. Nur so können Langzeitaufenhalte des Menschen fern von der Erde bewältigt werden. Dabei stehen die Minimierung des Nachschubbedarfs und die Effizienzsteigerung im Mittelpunkt.
Die Entwicklung von regenerativen und innovativen Technologien zur Unterstützung von Lebenserhaltungsystemen ist der Forschungsschwerpunkt unserer Arbeitsgruppe.
Hierzu führen wir Systemstudien auf Basis von zeitdiskreten Simulationen durch. Dafür werden Technologien und Systeme zur Lebenserhaltung modelliert und entsprechend eines Missionsszenarios simuliert. Ein wesentlicher Ansatz bei den experimentellen Untersuchungen spielt die synergetische Vernetzung von physikochemischen und biologischen Technologien innerhalb des Lebenserhaltungssystems und zwischen Lebenserhaltungs- und weiteren Subsystemen. Hierzu eignen sich insbesondere Photobioreaktoren zur Kultivierung von Mikroalgen.
In unseren Laborräumen stehen verschiedene Photobioreaktoren bereit. Diese ermöglichen uns eingehende Untersuchungen an den Schnittstellen der Technologien, aber auch Untersuchungen zur Entwicklung von Prototypen, die anschließend wie im Weltraumexperiment PBR@LSR auf der ISS zum Einsatz gekommen sind.
Beim PBR@LSR Experiment (2018) haben wir als Principal Investigator finanziert von der DLR-Raumfahrtagentur und in Zusammenarbeit mit Airbus DS in Friedrichshafen mit einem Photobioreaktor auf der ISS Erkenntnisse zur Langzeitkultivierung von Chlorella vulgaris gewonnen.
Ansprechpartnerin:
Dr.-Ing. Gisela Detrell (Leitung)
Bei dem Sojus-Simulator handelt es sich um einen vereinfachten Nachbau des Sojus-Cockpits in einer Mock-Up-Kapsel in Originalmassen, mit dessen Hilfe die Studierenden das Lenken und Bedienen eines komplexen Raumfahrzeugs in einem typischen Missions-Szenario, wie zum Beispiel dem Flug zur internationalen Raumstation ISS, erlernen können. Dabei werden die Bewegungen des Raumfahrzeugs im Orbit in sechs Freiheitsgrade realistisch dargestellt.
Technische Daten
Basisdaten: Durchmesser: 2,3 m
Höhe: 2,0 m
Originalsoftware Kernprogramm: Orbiter Space Flight Simulator von Dr. Martin Schweiger; IRS-spezifische Software zur Ansteuerung der Hardware & Simulation der Sojuskapsel
Hardware: Realitätsnahe Kapsel mit 3 Sitzen, 2 Multifunktions-Displays und 2 Kontroll-Sticks mit zusätzlichen Bedienelementen und Monitor für die Projektion der Simulationsumgebung
Bodenstation mit 6 Monitoren und 4 Heim-PCs zur Kontrolle und Steuerung der Simulation
Eigenes Kommunikationssystem über Headsets auf Basis von TeamSpeak
Eigenes System zur Überwachung und Regelung der 'Kabinenatmosphäre' in der Kapsel
Eine Weiterentwicklung des Originalsystems ist u.a. in den Antarktisstationen Concordia und Halley zum Einsatz gekommen, um die Pilotenfähigkeiten von Crewmitgliedern in Isolation zu untersuchen. Mit dem neuesten, auf eine Virtual Reality Basis umgestellten System wurden in Zusammenarbeit mit dem IMBP in Moskau Langzeitisolationsexperimente (8 Monate) durchgeführt
Ansprechpartner:
Prof. Dr. rer. nat. Reinhold Ewald
Dr. Santiago Lopez Allegria
Tel.: +49 (0) 711 685 60368
Space Station Design Workshop
The Space Station Design Workshop (SSDW) is a one-week teaching & working seminar. The participants learn and practice Systems Engineering and the concept design of manned space systems in two competitive teams.
Who?
- Students and young professionals from all disciplines and all nationalities!
What?
- Design a crewed space system and mission in a hands-on workshop environment
- Experience systems engineering, project management and team organization
- Use advanced concurrent design methodology and customized software tools
- Be part of an international and interdisciplinary team
What do you need?
- English language skills
- Interest in human spaceflight
- Ability to work and communicate in an international multidisciplinary team
The workshop itself is free of charge thanks to our sponsors and supporters!
Kontakt
Reinhold Ewald
Prof. Dr. rer. nat.Professor of Astronautics and Space Stations