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9. Mai 2017

Stuttgarter Studierende unter Gewinnern des DLR Wettbewerbs "Überflieger"

Studierende der Universität Stuttgart gewinnen mit PAPELL eine Experiment Flugelegenheit für die Mission 2018 von Alexander Gerst.
[Bild: KSat e.V.]

Mitglieder der studentischen Kleinsatellitengruppe der Universität Stuttgart (KSat e.V.) gehen erfolgreich aus dem Überflieger Wettbewerb des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt hervor. Das Ferrofluidpumpenexperiment PAPELL ist eines der drei ausgewählten Experimente, welche Teil der nächsten Mission von ESA-Astronaut Alexander Gerst sein werden.

Im Wettbewerb musste sich das Stuttgarter Team gegen 23 konkurrierende Studententeams aus ganz Deutschland behaupten. Mit dem Erfolg des Wettbewerbs winkt nun eine Fluggelegenheit auf die Internationale Raumstation im Jahr 2018 und die Betreuung des Experiments durch Alexander Gerst.

Wir sind überglücklich, dass wir die Chance bekommen, unser Experiment auf der ISS durchzuführen, und freuen uns auf die kommende Arbeit“, meint Projektleiterin Franziska Hild nach der positiven Zusage durch das DLR.
Das PAPELL Experiment strebt an eine Ferrofluid basierte Pumpe in nahezu Schwerelosigkeit zu realisieren. Das Ferrofluid wird hierbei durch das An- und Ausschalten einzelner Elektromagnete bewegt, wodurch ein Pumpmechanismus ohne bewegliche Teile realisiert wird. Durch die Entfernung mechanischer Komponenten wird der Verschleiß und Wartungsaufwand drastisch gesenkt. Als Folge dessen sowie der erwarteten Geräuschreduktion werden Langzeitmissionen im All - mit und ohne Crew - deutlich erleichtert.

„Wir glauben, dass Ferrofluid-Mechanismen ein wichtiger Bestandteil zukünftiger Langzeitmissionen sein werden. Dies auf der ISS zu testen ist eine einzigartige Gelegenheit“, so Manfred Ehresmann, Initiator und Ideengeber von PAPELL.

Überflieger ist ein Wettbewerb des DLR bei dem Studierende sich für einen Experiment-Platz auf der ISS bewerben konnten, um ein 30 Tage lang ein Experiment in einer 10 x 10 x 15 cm³ Box durchzuführen, wobei lediglich 4.5 W elektrische Leistung zur Verfügung stehen.

Das PAPELL Experiment teilt sich in zwei Experimentbereiche auf. Im ersten Experimentbereich wird Ferrofluid auf ein Raster aus Elektromagneten gegeben. Hier kann Ferrofluid frei zwischen einzelnen Elektromagneten transportiert werden. Untersucht werden hier verschiedene Modi von Ferrofluidtransport, Aufspaltung und Verschmelzung einzelner Flüssigkeitsströme, was durch Videokameras aufgezeichnet wird. Außerdem werden Daten zu auftretenden Magnetfeldern, Temperaturen und Vibrationen erhoben.

Im Experimentbereich 2 wird der Transport weiterer Stoffe zwischen einzelnen Ferrofluid Tropfen untersucht. In die Lücke zwischen zwei sich fortbewegenden Tropfen wird eine gefärbte Plastikkugel injiziert, welche dort durch den Kontakt mit Ferrofluidtropfen weiter transportiert wird. Im weiteren Verlauf wird eine Y-Weiche verwendet, die einem Ventil auf Ferrofluid-basis entspricht. Ferrofluid wird hier zum Sperren eines der Wege verwendet, wodurch Stoffe innerhalb des Ferrofluidstroms gezielt gelenkt, gemischt und sortiert werden können.

„Die besondere Herausforderung bestand darin, aus den bekannten Daten und Vorgaben ein stabiles, sparsames aber dennoch funktionales Modell zu entwickeln. Das ist als Zweitsemester nicht immer leicht gewesen“, sagt Nicolas Heinz, Co-Leiter des Mechanik Teams.

Das PAPELL-Team und KSat e.V. danken dem DLR ausgewählt worden zu sein und sind gespannt auf die weitere Entwicklung und Durchführung des Experiments.

Überflieger Wettbewerb:
http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10452/648_read-20449/year-all/

Kontakt
hild@ksat-stuttgart.de, grunwald@ksat-stuttgart.de, ehresmann@ksat-stuttgart.de
PAPELL Team Bonn von links nach rechts: Manfred Ehresmann, Gerhard Thiele (Jury), Franziska Hild, Nicolas Heinz
PAPELL Team Bonn von links nach rechts: Manfred Ehresmann, Gerhard Thiele (Jury), Franziska Hild, Nicolas Heinz
[Bild: KSat e.V.]
CADModell_PAPELL
CADModell_PAPELL
[Bild: KSat e.V.]