Mondstaub schmelzen und damit per 3D-Druck das „Moon Village“ bauen

Logo des Projekts „Moonrise“.

Forscher aus Hannover haben nachgewiesen, dass sich ein irdisches Regolith-Imitat unter Mikrogravitation per Laser verflüssigen lässt / Tests auf dem Mond mit echtem Material für 2021 geplant

Internationale Raumfahrtorganisationen und Firmen planen nicht nur die weitere Erkundung, sondern auch die Besiedlung des Weltraums. Der Mond ist dabei als Forschungsstation und Ausgangsbasis für weitere Expeditionen von großer Bedeutung. Doch die Kosten für den Transport dorthin sind enorm – ein Kilogramm Nutzlast kostet gut 700.000 Euro. Daher müssten Infrastruktur, Bauteile und Geräte etc. bestenfalls direkt auf dem Erdtrabanten hergestellt werden.

Hier setzt die „Moonrise“-Technologie an: „Wir wollen ein Lasersystem auf den Mond bringen, das dort den Mondstaub, das sogenannte Regolith, aufschmelzen soll. Damit würden wir den ersten Schritt gehen, um die Additive Fertigung, also den 3D-Druck, auf den Mond zu bringen“, erklärt Niklas Gerdes vom Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH). Zusammen mit den Kollegen vom Institut für Raumfahrtsysteme (IRAS) der Technischen Universität Braunschweig will er den Nachweis erbringen: ein Lasersystem, das nicht mehr als 3 kg wiegt und das Volumen einer großen Saftpackung hat, kann auf dem Mond vorhandene Rohstoffe zielgerichtet aufschmelzen und später in vielseitige Strukturen umwandeln.

Die Möglichkeit, mit der ersten Mission des Berliner New-Space Unternehmens PTScientists die Moonrise-Technologie im Jahr 2021 auf den Mond zu fliegen, bietet den niedersächsischen Forscherinnen und Forschern die einmalige Gelegenheit, ihre zukunftsweisende Technologie unter realen Bedingungen zu testen.

Konkret wollen die Wissenschaftler aus Braunschweig und Hannover 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“ zu dienen.

Der nächste Schritt im Moonrise-Projekt: Laser-Schmelzen des Mondstaubs auf dem Mond. Screenshot aus dem Video.

Das Projekt Moonrise läuft seit knapp 9 Monaten. Tests im so genannten Einstein-Elevator unter Mikrogravitation haben gezeigt, dass der Laser das Regolith-Imitat unter prinzipiell Mondbedingungen schmelzen kann.

Auch die anderen Ergebnisse sind vielversprechend: Der Laboraufbau ist angepasst, geeignete Laserhardware identifiziert und getestet, die Optiken ausgelegt und erprobt. Das Material, das die Wissenschaftler für die Tests herstellen 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 noch auf seine Weltraumtauglichkeit getestet: denn auf dem Weg zum Mond muss es Erschütterungen und massiven Temperaturunterschieden widerstehen.

Quelle: Technische Universität Braunschweig

Video

(16.08.2020)