Additive Fertigung

Ein 3D-Drucker für den Mond

| Redakteur: Katharina Juschkat

Um auf dem Mond eine Infrastruktur aufzubauen, entwickeln Forscher einen 3D-Drucker für den Mond.
Um auf dem Mond eine Infrastruktur aufzubauen, entwickeln Forscher einen 3D-Drucker für den Mond. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Ein Forscherteam entwickelt einen Laser, der Mondstaub schmelzen soll – damit soll eine Infrastruktur auf dem Mond mit Materialien vor Ort möglich werden. 2021 wird der Laser auf dem Mond getestet.

Für die Weltraumforschung ist der Mond von enormer Bedeutung, denn er ist der erste Posten auf dem Weg zu fremden Planeten. Sowohl als Forschungsstation als auch für eine Ausgangsbasis für weitere Expeditionen ist der Mond unverzichtbar – doch der Transport von Materialien zum Mond ist teuer und aufwendig. Ein Kilogramm Nutzlast kostet etwa 700.000 Euro.

Das Problem könnte umgangen werden, wenn man die Infrastruktur, Bauteile und Geräte direkt auf dem Mond herstellt. Möglich machen will das das Projekt Moonrise, initiiert von dem Laser Zentrum Hannover (LZH) und dem Institut für Raumfahrtsysteme (IRAS) der TU Braunschweig. Mit einem Lasersystem wollen die Forscher Mondstaub schmelzen und ihn damit als Baumaterial nutzbar machen.

Mit Mondstaub 3D-drucken

Eine Bildmontage der Moonrise-Technologie im Einsatz auf dem Mond. Links die Mondlandefähre Alina, rechts der Rover mit der Moonrise-Technologie – mit angeschaltetem Laser beim Aufschmelzen von Mondstaub.
Eine Bildmontage der Moonrise-Technologie im Einsatz auf dem Mond. Links die Mondlandefähre Alina, rechts der Rover mit der Moonrise-Technologie – mit angeschaltetem Laser beim Aufschmelzen von Mondstaub. (Bild: LZH)

„Wir wollen ein Lasersystem auf den Mond bringen, das dort Mondstaub, das sogenannte Regolith, aufschmelzen soll. Damit würden wir den ersten Schritt gehen, um die Additive Fertigung auf den Mond zu bringen“, erklärt Niklas Gerdes vom LZH. Die Wissenschaftler von IRAS und LZH wollen so den Nachweis erbringen: Ein Lasersystem, das nicht mehr als drei Kilogramm wiegt und das Volumen einer großen Saftpackung hat, kann lokal auf dem Mond vorhandene Rohstoffe zielgerichtet aufschmelzen und später in vielseitige Strukturen umwandeln.

Mit der ersten Mondmission des Berliner New-Space Unternehmens PT Scientists im Jahr 2021 ergibt sich die Möglichkeit, ihre Technologie unter realen Bedingungen zu testen. Konkret wollen die Wissenschaftler Regolith auf der Mondoberfläche kontrolliert mithilfe ihres Lasersystems aufschmelzen. Nach dem Abkühlen liegt ein fester Körper vor, der beispielsweise geeignet wäre, als Baumaterial für das „Moon Village“ – die Vision des globalen Dorfes auf dem Mond als Außenposten im All – zu dienen.

Infrastrukturen aus dem 3D-Drucker erbauen

Das gezielte Aufschmelzen in vordefinierte Strukturen wird mit hochauflösenden Kameras überwacht und dokumentiert. Die Erkenntnisse aus den Versuchen sollen grundlegenden Einfluss auf explorative Missionen haben. Denn gelingt das Experiment auf dem Mond, ließe sich das Verfahren auf die Erzeugung größerer Strukturen hochskalieren. Somit könnten auf lange Sicht ganze Infrastrukturen wie Fundamente, Wege und Landeflächen durch die Fertigungstechnologie erbaut werden.

Wann sich der Einsatz von 3D-Druck lohnt

Kosten

Wann sich der Einsatz von 3D-Druck lohnt

09.07.18 - Der Einsatz von 3D-Druck kann für Unternehmen lohnenswert sein. Doch was ist beim Einsatz zu beachten und welche Kosten fallen an? Ein Überblick. lesen

Das Projekt läuft seit knapp neun Monaten. Die Ergebnisse der bisherigen Tests sind vielversprechend: Der Laboraufbau ist angepasst, geeignete, gängige Laserhardware identifiziert und getestet, die Optiken ausgelegt und erprobt. Das Material, das die Wissenschaftler für die Tests produzieren und verwenden, wird dem Regolith auf dem Mond immer ähnlicher. Aktuell arbeiten sie daran, den Laser an den Laderaum des Mondfahrzeuges, den sogenannten Rover, anzupassen. Der Laser wird in einen Tunnel an der Unterseite des Rovers integriert. Nach den Anpassungen wird das gesamte System auf seine Weltraumtauglichkeit getestet, denn auf dem Weg zum Mond muss das Lasersystem Erschütterungen und massiven Temperaturunterschieden widerstehen.

SEMINARTIPPDas Seminar „3D-Druck in der direkten digitalen Fertigung“ vermittelt die Technik, Eignung und Voraussetzung des 3D-Drucks und gibt den Teilnehmern einen Überblick über die Entwicklungen, Möglichkeiten und Grenzen.
WeitereInformationen

Stefan Linke vom IRAS erläutert: „Der von uns geplante direkte Nachweis, dass die Verarbeitung des Mond-Regoliths mit bereits verfügbaren Hardwarekomponenten möglich ist, wird entscheidend für die Planung zukünftiger Missionen sein. Größere und nachhaltige Projekte auf der Oberfläche unseres kosmischen Nachbarn werden so ermöglicht.“

An dem zugrundeliegendem Verfahren für die Moonrise-Technologie arbeiten IRAS und LZH bereits seit 2015 gemeinsam. „Jetzt haben wir durch das Projekt die Chance, das erste Mal in der Geschichte Additive Fertigung außerhalb der Erde und des Erdorbits zu zeigen“, erläutert Prof. Enrico Stoll vom IRAS.

Autonome Roboter für Weltraumeinsätze

DFKI

Autonome Roboter für Weltraumeinsätze

03.04.19 - Das DFKI forscht seit geraumer Zeit an autonomen Robotersystemen für den Einsatz im Weltall. Auf der Hannover Messe stellen sie die neueste Generation vor. lesen

Neuartiger 3D-Drucker druckt achtmal schneller

3D-Druck

Neuartiger 3D-Drucker druckt achtmal schneller

05.03.19 - Forscher des Fraunhofer IWU haben einen neuen 3D-Drucker entwickelt, der Kunststoffbauteile achtmal schneller und 200-mal günstiger drucken kann. Das soll stabile Bauteile in Großserien ermöglichen. Erstmals wird der neue 3D-Drucker auf der Hannover Messe vorgeführt. lesen

Wissenschaftler testen 3D-Druck für die Raumfahrt

3D-Druck

Wissenschaftler testen 3D-Druck für die Raumfahrt

06.03.18 - Damit Astronauten Werkzeuge und Ersatzteile auch auf einer Weltraummission schnell und einfach herstellen können, haben Forscher ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt. Das Verfahren soll die Herstellung in Schwerelosigkeit ermöglichen. lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45956581 / 3D-Druck)