Forschung im freien Fall Studierende untersuchen 3D-Druck in der Schwerelosigkeit
Im Rahmen des deutsch-schwedischen Studierendenprogramm REXUS realisierte die studentische Initiative ExperimentalRaumfahrt-InteressenGemeinschaft (ERIG) e.V. ein anspruchsvolles Raumfahrtexperiment. Unter wissenschaftlicher Begleitung des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRAS) wurde über einen Zeitraum von anderthalb Jahren ein Experiment zur Untersuchung von Materialeigenschaften im All entwickelt. Der erfolgreiche Flug an Bord der Höhenforschungsrakete REXUS 35 führte das Projekt schließlich bis in eine Höhe von rund 75 Kilometern.
Blick in das Kontrollzentrum: Von hier wird der Start der Rakete und der Ablauf des Experimentes im Flug überwacht. Bildnachweis: ERIG e.V.
Das REXUS-Programm (Rocket Experiments for University Students) fördert den wissenschaftlichen Nachwuchs. Finanziert wird es durch das Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie die Swedish National Space Agency (SNSA). Jährlich starten zwei Forschungsraketen vom Esrange Space Center in Nordschweden. An Bord befinden sich Experimente von Studierendenteams aus ganz Europa.
MARTINI: Materialforschung unter Mikrogravitation
Mitglieder des MARTINI-Teams beim integrieren des Experimentes in das Raketenmodul. Bildnachweis: ERIG e.V.
Im Zentrum des Braunschweiger Projekts stand das Experiment MARTINI. Ziel war es, das Verhalten von Resin – einem Kunstharz, das in speziellen 3D-Druckverfahren eingesetzt wird – unter Schwerelosigkeit zu untersuchen. Resin gehört zu den nicht-newtonschen Flüssigkeiten, deren Viskosität sich unter Krafteinwirkung verändert. Da auf der Erde ständig die Schwerkraft wirkt, lag die Vermutung nahe, dass sich das Fließverhalten im All unterscheidet.
Für zukünftige Anwendungen wie den 3D-Druck im Weltraum ist dieses Verständnis entscheidend. Ziel des Experiments war es daher, die Viskosität von Resin unter Mikrogravitation systematisch zu erfassen.
Technik im Detail: So funktionierte das Experiment
Rendering des MARTINI-Experiments. Bildnachweis: ERIG e.V.
Das Herzstück von MARTINI war eine speziell entwickelte Mischkammer. Während des Raketenflugs wurde das Resin in diese Kammer injiziert. In der Phase der Mikrogravitation – also nahezu schwereloser Umgebung – begann ein Motor, das Material mit steigender Geschwindigkeit zu verrühren. Über das dabei entstehende Drehmoment konnten Rückschlüsse auf die Viskosität gezogen werden.
Im Anschluss wurde das Resin mithilfe von UV-Licht ausgehärtet. Der gesamte Ablauf lief vollautomatisch ab und wurde durch eine integrierte Kamera dokumentiert, sodass eine detaillierte Auswertung im Nachgang möglich war.
Einzigartiges Lern- und Forschungserlebnis
Die Forschungsrakete REXUS 35 beim Start vom Esrange Space Center in Nordschweden. Bildnachweis: ERIG e.V.
Die Teilnahme am REXUS-Programm stellt eine außergewöhnliche Gelegenheit dar, ein komplexes Raumfahrtexperiment im Team zu entwickeln und gleichzeitig die Abläufe realer Missionen kennenzulernen. Besonders wertvoll ist dabei der Austausch mit anderen Teams sowie mit Fachleuten aus unterschiedlichen Disziplinen.
Dank der umfassenden Förderung durch das DLR und ergänzender Unterstützung durch Sponsoren konnte das Projekt erfolgreich umgesetzt werden, ohne auf Eigenmittel zurückgreifen zu müssen.
Das REXUS-Programm bietet Studierenden eine einzigartige Möglichkeit, praktische Raumfahrterfahrung zu sammeln. Weitere Projekte der Initiative befinden sich bereits in Planung – interessierte Studierende sind eingeladen, sich zu beteiligen.