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MOONRISE
Auf dem Weg zum 3D-Druck aus Mondstaub
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Laser Zentrums Hannover e.V.
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3. Juli 2020

Eine Forschungsstation auf dem Mond ließe sich erheblich günstiger bauen, wenn man dazu Baumaterial verwenden könnte, das sich bereits auf dem Mond befindet. In Hannover wurden nun mit Mondstaub entsprechende Experimente gemacht. Ziel ist es, das benötigte Baumaterial direkt auf dem Erdtrabanten mit einem 3D-Drucker herzustellen.

Moonrise

Vision: Die MOONRISE-Technologie im Einsatz auf dem Mond. Bild: LZH [Großansicht]

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 e.V. (LZH) zusammen mit dem Institut für Raumfahrtsysteme (IRAS) der Technischen Universität Braunschweig im sogenannten "Einstein-Elevator" des Hannover Institute of Technology (HITec) der Leibniz Universität Hannover (LUH) durchgeführt.

"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.

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 Prof. 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."

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Das Aufschmelzen des Regoliths war das erste wissenschaftliche Experiment im neuen Einstein-Elevator der Leibniz Universität Hannover. 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.

Prof. Dr.-Ing. Ludger Overmeyer von der Universität Hannover, 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.

"Nächstes Ziel ist es nun, das Lasersystem auf einer Mondmission zu testen", sagt Stefan Linke vom 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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siehe auch
Einstein-Elevator: Neues Fallturm-Konzept erfolgreich getestet - 28. November 2019
MOONRISE: Ein 3D-Drucker für den Mond - 3. Juni 2019
Links im WWW
Laser Zentrum Hannover e.V.
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