Studentische Abschlussarbeiten
Die Ausschreibungen sind nach Fachgebiet/Thematik geordnet. Weitere Informationen zum Thema und den Anforderungen finden Sie in den verlinken Dateien. Die Bewerbungen richten Sie bitte an die jeweilige Kontaktperson, die im Dokument vermerkt ist.
Für studentische Arbeiten beachten Sie bitte die Richtlinien zur Bearbeitung und Betreuung studentischer Arbeiten (Stand Oktober 2024) am Institut für Raumfahrtsysteme.
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Passwort: RaumfahrtMachtSpass.2025
Aktuelle Studentische Abschlussarbeiten
Astronautik und
Exploration
Bachelorarbeiten
The next generation of human space exploration missions will necessitate increasingly sophisticated Life Support Systems (LSSs) to ensure astronauts stay alive, healthy and happy. These LSSs come with a variety of individual challenges, complexity and dynamic behavior. To further enable development of individual subsystems in the context of a modular LSS, a small-scale LSS is constructed at the Institute of Space System. The test rig will consist of three chambers, with the main focus of this work being on the Habitat Chamber (HC) to simulate spacecrafts, stations or habitats. Due to the modular approach, many different variations of experiment placement at the HC flanges are possible.
This thesis aims to provide a first insight into the spatial distribution of gases inside the HC. Areas of high or low density, possible problems due to experiment configurations and the optimal placement of the inside fan and heater should be analyzed. The goal is to provide a recommendation for good sensor placement independent of configuration and identify operational limitations for the use of the HC.
| Typ: | Bachelorarbeit |
|---|---|
| Lernziel: | • Familiarization with LSSs • Research on CFD simulations • Implementation of a CFD simulation pipeline for the HC • Simulation of gas distribution inside the HC with different configurations • Evaluation of results & recommendation on component placement • Documentation |
| Einrichtung: | Astronautik und Exploration (060515) |
| Betreuende: |
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| Prüfende: | Claas Olthoff E-Mail |
| Link: | Zu C@MPUS |
Masterarbeiten
The next generation of human space exploration missions will take crews farther away from Earth than ever before. These missions will necessitate increasingly sophisticated Life Support Systems (LSSs) to ensure astronauts stay alive, healthy and happy. Mission scenarios of this kind therefore require greater autonomy, relying on simulations as well as laboratory setups to recreate the nominal behaviour of the LSS during all mission phases.
In order to be able to simulate these complex LSSs at the Institute of Space Systems (IRS), a small-scale laboratory model of a LSS is being constructed. Since such a complex undertaking requires detailed planning, a Model Based Systems Engineering (MBSE) approach is suggested to optimize the development process. This approach can also be combined with a Digital Twin of the laboratory model that is currently being implemented at the IRS.
This thesis explores MBSE for developing a Life Support System from the ground up. It covers foundational knowledge of MBSE and Requirements Engineering, reviews relevant tools and system architecture, examines integrating MBSE with the Digital Twin, and evaluates the resulting approach.
| Typ: | Masterarbeit |
|---|---|
| Lernziel: | • Literature Research • Familiarization with MBSE Tools • Design of a MBSE approach for a Life Support System • Combination of MBSE and a Digital Twin • Implementation of the MBSE approach • Evaluation of the Approach |
| Einrichtung: | Astronautik und Exploration (060515) |
| Betreuende: | |
| Prüfende: | Claas Olthoff E-Mail |
| Link: | Zu C@MPUS |
The next generation of human space exploration missions will require increasingly sophisticated life support systems (LSS) to sustain crews on long-duration missions far from Earth. V HAB, a powerful simulation system for modeling complex LSS, employs a unique bottom-up approach that allows for high-precision modeling of all LSS components up to a user-defined granularity. This approach enables V HAB to maintain high modeling accuracy by providing detailed information on mass flow, temperature, pressure, humidity, and composition for each individual process and subsystem.
Currently, V HAB operates entirely within MATLAB without requiring additional packages or toolboxes. It offers a library of pre-defined basic LSS components, allowing users to integrate existing subsystems into their designs rather than starting from scratch. However, V HAB lacks a user-friendly graphical interface. (GUI), hindering its accessibility and usability, especially for new users. This master's thesis will work in parallel with the ongoing development of the V HAB GUI to compare the suitability of Synera as an alternative approach.
Synera, a modern low-code automation platform, offers the potential to address these gaps and enhance V HAB's capabilities. The integration of V HAB with Synera provides significant potential to improve the functionality and user experience of the LSS modeling platform. By leveraging Synera's capabilities, the integrated system could provide a user-friendly graphical interface, streamline the design process with quick options and arranging tools, and offer real-time feedback through automated logic tests and live updating feeds. These features would make V HAB more accessible to new users while providing comprehensive overviews of designed LSS and enhancing understanding of their operations.
This master's thesis aims to investigate and implement this integration, creating an advanced modeling platform that enables more efficient data generation, improved visualization of simulation results, and enhanced automation of modeling workflows.
| Typ: | Masterarbeit |
|---|---|
| Lernziel: | • Familiarization with LSS technologies, V HAB's architecture, and Synera's features • Develop a conceptual framework for integrating V HAB simulations within Synera • Implement custom nodes in Synera for V HAB operations and LSS components • Design and implement a user-friendly graphical interface for V HAB using Synera • Conduct a case study of a complex LSS scenario using the integrated V HAB-Synera platform • Evaluate the integrated system's performance • Documentation |
| Einrichtung: | Astronautik und Exploration (060515) |
| Betreuende: | |
| Prüfende: | Claas Olthoff E-Mail |
| Link: | Zu C@MPUS |
Satellitentechnik
EIVE
Mit dem 6-Unit CubeSat EIVE wird die erste In-Orbit-Verifikation einer Kommunikationsstrecke im E-Band geplant
Aktuell sind keine offenen Arbeiten ausgeschrieben.
ESBO DS
ESBO-DS ist eine Design-Studie für ein Europäisches Stratosphärenballon Observatorium, welche den Weg für ein astronomisches Observatorium auf Basis von Stratosphärenballons ebnen soll
Prinzipiell können die Themen jeweils für eine Bachelor- oder Masterarbeit angepasst werden. Näheres bitte mit den jeweiligen Kontaktpersonen abklären.
Aktuell sind keine offenen Arbeiten ausgeschrieben.
Flying Laptop
Der Kleinsatellit Flying Laptop ist der erste Satellit des Stuttgarter Kleinsatellitenprogramms. Diese Mission etablierte die Expertise und die notwendige Infrastruktur für das Satellitenprogramm am Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart.
Masterarbeiten
Kosmischer Staub
Unter kosmischem Staub versteht man im Weltraum allgegenwärtige Kleinstpartikel von Agglomeraten nur weniger Moleküle bis hin zu Teilchen einiger 100 μm Größe. Die kosmischer Staub-Arbeitsgruppe am IRS untersucht diese Partikel mithilfe von selbstgebauten Sensoren, verbaut auf Raumsonden.
Bachelor- & Masterarbeiten
- Einrichtung und Test eines HVI-Experimentaufbaus für Eis/Staub-Proben am Staubbeschleuniger
- Entwicklung einer Software-Anwendung für die Implementierung und Durchführung von Weltraumprojekten (05/2025)
- Entwicklung eines Maschine Learning Models für die lokale Anwendung auf einem wissenschaftlichen Instrument (Edge AI) für die in-situ Detektion von Cosmic Dust (05/2025)
- MOLFLOW space: Modeling of chemical cross contamination in Space (09/2025)
Masterarbeiten
ROMEO
ROMEO "Research and Observation in Medium Earth Orbit" ist ein 60 kg Kleinsatellit, der auf einem elliptischen Orbit auf bis zu 3000 km Höhe betrieben werden soll. Neben Technologiedemonstrationen des Instituts für Raumfahrtsysteme soll auch das Klima der Erde und die Strahlungsumgebung erforscht werden.
Als Bachelor- und Masterarbeit möglich
SOURCE
Weltraumrobotik
Die Arbeitsgruppe Weltraumrobotik entwickelt Roversysteme für die Exploration von planetaren Oberflächen. Hierbei liegt der Fokus auf der Entwicklung von Roverchassissystemen und Technologien, die unter den anspruchsvollen Bedingungen auf planetaren Oberflächen eingesetzt werden können.
Aktuell sind keine offenen Arbeiten ausgeschrieben.
Sonstige
Bachelorarbeiten
Masterarbeiten
Raumtransport-
technologie
Missions- und Systemanalyse
Bachelorarbeiten
Masterarbeiten
Sonderforschungsbereich 1667 ATLAS
Bachelorarbeiten
Masterarbeiten
- Entwicklung einer Langmuir Flugzeitsonde für Geschwindigkeitsmessungen in Sauerstoffplasmen (05/2025)
- Entwicklung einer instationären differentiellen Wärmestromdichtensonde zur Messung von Teilchenflussdichten atomaren Sauerstoffs (05/2025)
- Satelliten Aerodynamik für Bahnregelung
- Negative Ion Beamline
Bachelor oder Masterarbeiten
- Optimization of Ground Station Networks for Reliable Communication with VLEO Satellites (12/2025)
- Development of a FMECA Framework for VLEO Satellite Mission Operations (12/2025)
- Feasibility Study on Using SatNOGS to Improve Orbit Predictions for VLEO Satellites (12/2025)
- Investigation on Ground Station Modifications for VLEO Satellite Mission Support (12/2025)
- Development of a Flight Dynamics System for VLEO Satellite Operations Using Orekit (12/2025)
Plasmawindkanäle und elektrische Raumfahrtantriebe
Bachelorarbeiten
Masterarbeiten
- Enhancement of the Design Process of an RF Birdcage Antenna for a Helicon-based Plasma Thruster (03/2025)
- Simulation and Design of an improved Magnet Configuration for an RF Helicon-based Plasma Thruster (02/2025)
- System Requirement Study of an Active Magnetic Shield for High Enthalpy Earth Entry (02/2025)
- Training Image Generator for the IceBrain-1 Image Recognizer AI
- Größen- und Leistungsskalierung einer existierenden Sauerstoff-Methan-Verbrennung einer innovativen 60 kN-Hyperboloid-Flüssigraketenbrennkammer hin zur Wasserstoffperoxid-Kerosin-Verbrennung der 2,5 kN Schubklasse in Ansys-Fluent
Sensorik
Bachelorarbeiten
- Implementierung einer echtzeitfähigen Bilderkennung zur optischen Genauigkeitssteigerung beim Inkjet-Druck
- Entwicklung eines Teststands zur Charakterisierung von Hydrogelen für bionische Sensoren
- HC/CO-Sensoren für die Emissionsreduktion und robustere Diagnose von emissionsrelevanten Bauteilen im automobilen Abgasstrang (Verschiedene)
- Adaption von Inkjet-Technologie zur Sensorproduktion für Raumfahrtanwendungen
- Entwicklung eines Inkjet-Druckprozesses mit verminderter Punktdichte bei maximaler Auflösung
Masterarbeiten
- Numerische Simulation instationärer Transportprozesse von Ionen in Elektrolyten
- Optimierung einer artifiziellen Lipidmembran für Biosensoren
- Implementierung einer echtzeitfähigen Bilderkennung zur optischen Genauigkeitssteigerung beim Inkjet-Druck
- Entwicklung eines Teststands zur Charakterisierung von Hydrogelen für bionische Sensoren
- HC/CO-Sensoren für die Emissionsreduktion und robustere Diagnose von emissionsrelevanten Bauteilen im automobilen Abgasstrang (Verschiedene)
- Adaption von Inkjet-Technologie zur Sensorproduktion für Raumfahrtanwendungen
- Entwicklung eines Tools zur Simulation der instationären 2D Diffusion von Kationen entlang eines Konzentrationsgradienten mit variabler Geometrie