Die Hochschule München und die Deployables Cubed GmbH (Dcubed) aus Germering haben sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, als Erste weltweit den 3D-Druck direkt im Weltraum zur Marktreife zu entwickeln. Im Rahmen des auf zwei Jahre angesetzten Projekts Mass-Pex, das im Januar 2024 gestartet ist, wollen die Partner die praktische Erforschung und Weiterentwicklung von Technologien zur Produktion im All, das sogenannte In-Space Manufacturing (ISM), vorantreiben.
Geplant ist, ein Gesamtsystem zur Fertigung von Strukturen per 3D-Druck im Weltraum aus Photopolymeren zu entwickeln und zu erproben. Erstmalig sollen diese Strukturen zudem durch Fasern verstärkt werden, was die Festigkeit und Steifigkeit erheblich erhöhen soll. Diese können unter anderem für große Antennen oder als Haltestrukturen für Satelliten-Solarpaneelen verwendet werden. Bisher werden sie auf der Erde hergestellt und per Rakete ins All transportiert – eine fehleranfällige und teure Vorgehensweise.
Langfristig sollen die Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt neue Potenziale des Weltraums für Wirtschaft und Forschung erschließen. Das Gesamtvolumen des Projekts beläuft sich auf fast 1 Mio. Euro. Die Förderung erfolgt im Rahmen des Bayerischen Raumfahrtforschungsprogramms, mit dem die Staatsregierung die Entwicklung von Raumfahrttechnologien zur Bewältigung künftiger gesellschaftlicher Herausforderungen unterstützt.
Neue Wege in der Gestaltung von Raumfahrtsystemen
„Diese Innovationen werden die Art und Weise verändern, wie wir über die Konstruktion und den Einsatz von Satelliten denken, und uns letztendlich neue Wege in der Gestaltung von Raumfahrtsystemen ermöglichen“, erklärt Markus Pietras, projektverantwortlicher Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der Hochschule München.
Parallel zur Zusage der staatlichen Förderung konnte sich das studentische Forschungsteam der HM mit seiner Arbeit wieder für einen Raketenstart beim schwedisch-deutschen Weltraumprogramm qualifizieren. Dadurch haben sie die Möglichkeit, mit einem 3D-Drucker in einer Forschungsrakete Experimente zum Druck von Strukturen im offenen Weltraum durchzuführen. Der Raketenstart erfolgt im Esrange Space Center, nördlich des Polarkreises in Schweden.
Vom Labor zum In-Space Manufacturing
Die Weltraumforschung an der Hochschule München kann im Bereich ISM bereits auf eine Reihe von Erfolgen zurückblicken: Im Jahr 2020 beispielsweise testete ein Team von Studierenden in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA ihr 3D-Druckverfahren erfolgreich in der Schwerelosigkeit eines Parabelflugs.
Anfang des Jahres 2023 hatte eine Gruppe von HM-Wissenschaftlern mit einem 3D-Drucker in einer Forschungsrakete erstmals eine Struktur im offenen Weltraum gedruckt. Auch aktuell werden an der Hochschule München in einem von der ESA geförderten Forschungsprojekt Technologien zur Herstellung von Strukturen im Weltraum entwickelt.
Ein Video zum Forschungsprojekt finden Interessierte auf dem Youtube-Kanal der HM. (jpk)
