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PARABELFLÜGE
Erfolgreicher 3D-Druck in Schwerelosigkeit
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Technischen Universität Clausthal
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12. Juli 2021

Wie lassen sich auf einer Raumfahrtmission dringend benötigte Ersatzteile bereitstellen, ohne sie kosten- und zeitaufwändig von der Erde anliefern zu müssen? Eine Antwort könnten moderne 3D-Druck-Verfahren sein. Während einer Parabelflugkampagne haben Forschende nun unter Anziehungskraft-Bedingungen von Mond und Mars Schraubenschlüssel gedruckt.

Schraubenschlüssel

Bei den Versuchen während der Parabelflüge sind erfolgreich Schraubenschlüssel per 3D-Druck hergestellt worden. Foto: Privat / TU Clausthal [Großansicht]

Das Parabelflug-Programm – in diesem Jahr von der europäischen Raumfahrtagentur ESA vom Flughafen Paderborn-Lippstadt aus durchgeführt – ermöglicht es der Wissenschaft, Experimente unter Bedingungen vorzunehmen, die der Schwerelosigkeit gleichkommen. Die aktuellen Flüge fanden in der vorvergangenen Woche statt. Die Experimente dienen oft auch als Vorbereitung für den späteren Einsatz auf der Internationalen Raumstation ISS.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt setzte Professor Jens Günster, der an der TU Clausthal sowie an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) tätig ist, dabei eine Versuchsreihe zum Thema additive Fertigungsverfahren bzw. 3D-Druck in der Schwerelosigkeit fort. Mit an Bord war nicht nur wieder ein Drucker, der von der Clausthaler Firma DHM Prüfsysteme hergestellt wurde. Mit an Bord war dieses Mal auch der Inhaber des Unternehmens, Dr. Harald Müller, ein früherer Absolvent der TU Clausthal.

In einem Labor der Universität hatte das Team die Experimente vorbereitet. Später in der Erdatmosphäre wurden Drucker, Software und Druckprozess dann unter den Anziehungskraft-Bedingungen von Mond und Mars getestet. Diese Gravitationen werden durch bestimmte Flugmanöver erreicht. So kann die Marsgravitation für rund 30 Sekunden simuliert werden. Unter Bedingungen wie im Weltall haben die Clausthaler beispielsweise erfolgreich getestet, wie sich ein Schraubenschlüssel per 3D-Druck herstellen lässt. Die Ergebnisse der Experimente können Astronauten bei zukünftigen Weltraumissionen helfen, wenn sie Ersatzteile herstellen müssen.

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Das Flugzeug für die Parabelflüge war die einstige "Konrad Adenauer" aus der Flugbereitschaft des Bundes. Nach dem Umbau bietet der Airbus Platz für zehn bis dreizehn verschiedene Experimente und deren Teams. Daneben sei geschultes Personal an Bord, das die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler absichere, erläuterte Günster. "Teilweise lasten bei den Manövern bis zu 2 g auf uns", so der Clausthaler, den auch Mitarbeiter der BAM begleiteten.

Bei den jeweils sechs Stunden andauernden Flügen werden bis zu 31 Parabelmanöver absolviert. Dieses Programm wird an mehreren Tagen wiederholt, so dass es für die Beteiligten mit einer großen körperlichen Belastung einhergeht. Nach dem Abschluss der Flüge waren sich die Clausthaler und BAM-Mitarbeiter einig: "Die Parabelflüge sind eine überragende Erfahrung. Die Experimente und das Erlebnis lassen die körperlichen Strapazen schnell vergessen."

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MOONRISE: Grundlage für 3D-Druck auf dem Mond gelegt - 7. Januar 2021
Moonrise: Auf dem Weg zum 3D-Druck aus Mondstaub - 3. Juli 2020
Einstein-Elevator: Neues Fallturm-Konzept erfolgreich getestet - 28. November 2019
MOONRISE: Ein 3D-Drucker für den Mond - 3. Juni 2019
Berta: Raketentriebwerk aus dem 3D-Drucker - 21. Februar 2019
Links im WWW
Technische Universität Clausthal
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