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Die Hochschule München und das NewSpace-Unternehmen DCUBED, 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, werden die Partner die praktische Erforschung und Weiterentwicklung von Technologien zur Produktion im All, sogenanntes In-Space Manufacturing (ISM) vorantreiben. Geplant ist die Entwicklung und Erprobung eines Gesamtsystems zur Fertigung von Strukturen per 3D-Druck im Weltraum aus Photopolymeren. Erstmalig sollen diese Strukturen zudem durch Fasern verstärkt werden, was die Festigkeit und Steifigkeit erheblich erhöht. Diese können unter anderem für große Antennen oder als Haltestrukturen für Satelliten-Solarpaneelen verwendet werden. Bisher werden diese auf der Erde hergestellt und per Rakete ins All transportiert – eine sehr fehleranfällige und teure Vorgehensweise.
Forschung und Wirtschaft profitieren
Langfristig sollen die Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt neue Potenziale des Weltraums für Wirtschaft und Forschung erschließen. Das Gesamtvolumen des Projekts beläuft sich auf fast eine Million Euro. Die Förderung erfolgt im Rahmen des Bayerischen Raumfahrtforschungsprogramms, mit dem die Staatsregierung die Entwicklung von Raumfahrttechnologien zur Bewältigung künftiger gesellschaftlicher Herausforderungen unterstützt. “Diese Innovationen von Hochschule München und DCUBED wird 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.
Raketenstart nördlich des Polarkreises
Parallel zur Zusage der staatlichen Förderung konnte sich das studentische Forschungsteam der HM mit ihrer Arbeit wieder für einen Raketenstart beim schwedisch-deutschen Weltraumprogramm qualifizieren. Das Forschungsprojekt PERSIS (Photopolymeric Extrusion of Reinforced Structures in Space) hat die Jury überzeugt. 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 HM kann im Bereich ISM bereits auf eine Reihe von Erfolgen zurückblicken: Im Jahr 2020 testete ein Team von Studierenden in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ihr 3D-Druckverfahren in der Schwerelosigkeit eines Parabelflugs erfolgreich. Anfang des Jahres 2023 hat eine Gruppe von HM-Wissenschaftlern mit einem 3D-Drucker in einer Forschungsrakete erstmals eine Struktur im offenen Weltraum gedruckt. Auch aktuell werden in einem von der ESA geförderten Forschungsprojekt Technologien zur Herstellung von Strukturen im Weltraum an der HM entwickelt.
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