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Mondstation aus dem 3-D-Drucker?

von am 14. Dezember, 2022

Sollte in naher Zukunft der Bau einer Basisstation auf dem Mond beginnen, könnte der Prüfmaschinenhersteller ZwickRoell daran seinen Anteil haben. Für die österreichische Lithoz GmbH, die mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) kooperiert, prüfte das Unternehmen nämlich Proben aus (künstlichem) Mondstaub. Die Fragestellung lautete: Eignet sich das Material, um künftig per 3-D-Drucker auf dem Mond Werkstoffe und Werkzeug für den Bau einer Mondstation herzustellen?

Der Mond als „Sprungbrett zum Mars“ – und weiter in den Weltraum: Das ist die Vision, die hinter dem Bau einer Mondbasis steht – und zu der internationale Weltraumbehörden bereits konkrete Pläne besitzen.

Es ist jedoch sehr teuer, Baumaterial und Werkzeug von der Erde zum Mond zu transportieren. Deshalb erarbeitete die Lithoz GmbH aus Wien, als Spezialist für technische Keramik im 3D-Druck, für die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ein neues Verfahren. Mit diesem lässt sich aus Mondstaub – per 3-D-Drucker mit LCM-Technologie – Baumaterial, Ersatzteile und Werkzeuge herstellen.

ZwickRoell Prüfingenieure untersuchten im Auftrag der Lithoz GmbH die Proben aus Regolith, das ist künstlich hergestellter Mondstaub. Diese per Sinter-Verfahren bei 1.100 Grad Celsius und 1200 Grad Celsius hergestellten Proben wurden Druck- und 3-Punkt-Biegeversuchen unterzogen, um ihre besonderen Eigenschaften in puncto Belastbarkeit zu ermitteln.

Warum jedoch wurden für die Prüfungen Proben aus synthetischem, also „künstlichem“ auf der Erde produzierten, Mondstaub verwendet? Das habe ganz simple Gründe, berichtet Johannes Homa, Geschäftsführer der Lithoz GmbH aus Wien: „Von früheren Mondmissionen existieren auf der Erde rund 400 Kilogramm Mondstaub. Dieser ist aber durch die Luft und Feuchtigkeit inzwischen kontaminiert. Zudem hat er seine chemische Reaktivität verloren und ist somit unbrauchbar für heutige Versuchszwecke.“

Der künstlich hergestellte Regolith besitze jedoch „zu fast 100 Prozent identische chemische, mechanische oder technische Eigenschaften und Charakteristika wie echter Mondstaub.“

Links:

www.zwickroell.com

Zwei Tage dauerten die Prüfungen im Labor bei ZwickRoell am Standort in Ulm-Einsingen. „Für uns stellten die Materialtests mit Regolith ein Novum dar, die wir den speziellen Kundenanforderungen entsprechend aber sehr gut durchführen konnten“, erklärt Tobias Ebner, verantwortlicher Werkstoffingenieur für die Probenprüfungen des Projektes „Moon Dust“. Und er ergänzt: „Die Bewertung der Prüfergebnisse, ob und inwieweit sich das Material eignet für den Bau einer Mondstation oder es mitunter angepasst werden muss, das obliegt jetzt unserem Auftraggeber.“ Aktuell werden die Ergebnisse und Erkenntnisse der zweitägigen Qualitätstests von der Lithoz GmbH analysiert, mit der ESA besprochen und anschließend veröffentlicht. Bild: ZwickRoell

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