Die Studierenden posieren für ein Foto vor der REXUS-Höhenforschungsrakete in einer Wartungshalle.

FerrAS-Experiment trotz harter Landung erfolgreich

27. März 2024

Am 14. März 2024 um 13:01 Uhr startete die REXUS-Höhenforschungsrakete vom Weltraumbahnhof Esrange in Schweden zu einer 15-minütigen Weltraummission in 78,5 Kilometern Höhe. Mit an Bord: das FerrAS-Experiment, das neuartige, verschleißfreie Pumpsysteme in der Schwerelosigkeit auf Weltraumtauglichkeit untersuchte.
[Bild: KSat e.V.]

Alles verlief reibungslos, doch zum Ende der Mission mussten die Studierenden zittern. Der Flug REXUS 31 endete mit einer nicht-nominalen Flugkurve. Das bedeutet: Die Rakete legte eine harte Landung hin. Doch das Experiment-Modul der studentischen Hochschulgruppe für Kleinsatelliten (KSat e.V.) hat die Landung unbeschadet überstanden.

„Wir forschen bereits seit einigen Jahren an Ferrofluiden, um die Resilienz und Zuverlässigkeit dieser Technologie zu demonstrieren“, sagt Manfred Ehresmann, Projektbetreuer von FerrAS und Mitarbeiter am Institut für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart. „Dass wir einen freien Fall aus fast 80 km Höhe überstanden haben, hat unsere Erwartungen übertroffen.“

Daten helfen Ferrofluid-Technologie im All zu verifizieren

Das Experiment FerrAS besteht aus zwei Teilen: einer Linear- und einer Verdrängerpumpe, die beide durch den Einsatz von Magnetfeldern, Permanentmagneten und Ferrofluid, eine magnetische Flüssigkeit, funktionieren.

Während des Missionsverlaufs lieferten beide Systeme zuverlässig Daten über ihr Pumpverhalten, etwa Flussraten, Leistungsaufnahme, Temperaturentwicklung und Druck. Es zeigte sich ein deutlicher Einfluss der starken Startbeschleunigung und des Wegfalls der Schwerkraft auf das Verhalten der Systeme während des Parabelflugs der Rakete. Klare Belege dafür, dass das Experiment geglückt ist. Mit diesen Daten können die Studierenden nun die Pumpsysteme auf ihre Leistungsfähigkeit, Effizienz und Einsatzgrenzen bewerten.

Die Studierenden stehen um einen Tisch herum und begutachten das Modul mit dem Experiment. Einer der Studierenden hält ein Kameraobjektiv auf das Modul.
Die Studierenden werten das Experiment aus, um mehr über die Technologiereife von Ferrofluiden im All herauszufinden.

„Wir sind froh und stolz, dass unser Experiment erfolgreich war“, so Michael Steinert, studentische Projektleitung von FerrAS. „Unsere harte Arbeit hat sich ausgezahlt, und wir konnten die Technologiereife von Ferrofluidpumpen für die Raumfahrt signifikant erhöhen. Die Auswertung bleibt weiterhin spannend, da wir in den Daten auch bisher unerklärtes Verhalten beobachten.“

Nachfolgeprojekt bereits in Sicht

Die Studierenden konnten für die Verdrängerpumpe im Originalaufbau den gesamten Missionsverlauf nachstellen und so weitere Referenzdaten unter Schwerkraftbedingungen auf der Erde sammeln. Für die Linearpumpe ist das nicht möglich, da diese bei der Landung zum Teil beschädigt wurde. Die Referenzdaten geben Aufschluss über beobachtetes Verhalten, das nicht ausschließlich durch den Aufenthalt in der Schwerelosigkeit verursacht sein muss.

Eine Studierende hält stolz das Experiment im Modul in die Kamera.
Die Studierenden sind erleichtert, dass die Linearpumpe die harte Landung unbeschadet überstanden hat und zuverlässige Daten liefert.

Neben der Auswertung der Daten ist auch bereits ein Nachfolgeprojekt bei KSat e.V. in Entwicklung. Mit FINIX steht in einem Jahr der nächste Flug auf einer REXUS Rakete an. Erproben wollen die Studierenden hierbei eine verbesserte Version der Verdrängerpumpe sowie einen neuen elektrischen Schalter.

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