AG Space Propulsion
Das Space Propulsion Team untersucht Möglichkeiten, die Raumfahrt kostengünstiger zu gestalten, indem die Kosten für die Entwicklung von Triebwerken gesenkt werden. Insbesondere konzentriert es sich auf die Entwicklung neuer Technologien, um die Herstellung der Triebwerke zu vereinfachen, deren Leistung zu verbessern und den Umgang mit neuen Treibstoffkombinationen zu erleichtern. Zudem wird erforscht, wie Treibstoff im Weltraum gelagert und vor Ort produziert werden kann, um die gesamte Systeminfrastruktur erheblich zu verbessern und Raumfahrtoperationen erschwinglicher zu machen.
Ein grundlegender Aspekt der Forschung zielt auch darauf ab, den Weltraum sicherer und sauberer zu gestalten. In diesem Zusammenhang arbeitet das Team eng mit den anderen Arbeitsgruppen bei IRAS zusammen, um Missionen zur Reduzierung von Weltraumschrott und zur Durchführung von Andockmanövern mit nicht-kooperativen Objekten zu entwickeln, siehe auch ELISSA-Tisch ([Link]).
Die Gruppe konzentriert ihre Forschung auf In-Space Propulsion, wiederverwendbare Trägerraketen sowie KI-Anwendungen im Raumfahrtmanagement.
In-Space Propulsion
Die Kombination von kryogenen Treibstoffen wird in Europa und weltweit häufig für leistungsstarke Trägerraketenanwendungen verwendet. Der hohe spezifische Impuls und die Verfügbarkeit im Weltraum machen diese Treibstoffkombination jedoch auch für die Nutzung von Ressourcen vor Ort und die Betankung im Orbit sehr geeignet. Dies steht im Einklang mit der laufenden Entwicklung eines Raumfahrttransport-Ökosystems durch die ESA. (Link: https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Transportation/Future_space_transportation/ESA_looks_to_transform_Europe_s_space_transportation_capability )
Um diese Forschungsthemen weiter zu verfolgen, müssen zusätzliche Anforderungen berücksichtigt werden, wenn man in-space Anwendungen in Betracht zieht, wie kleinere Triebwerke, harsche thermische Umgebungen und mehrfache Neustarts mit zuverlässiger in-space Zündung. Dies erfordert ein tiefgreifendes Verständnis des Gesamtsystems und eine andere Architektur im Vergleich zu konventionellen, kommerziellen Satelliten. Drei Hauptforschungsbereiche werden in diesem Sektor in Betracht gezogen:
Wiederverwendbare Trägerraketen
Wiederverwendbare Raumtransportsysteme erfordern tiefe Drosselungsfähigkeiten und erschwingliche Hauptstufen-Trägerraketen. Um die Produktionskosten zu minimieren, werden additive Fertigungsmethoden für die Herstellung von Raumfahrtkomponenten untersucht. Um die mit den harschen thermischen Umgebungen und Druckbelastungen verbundenen Einschränkungen zu erforschen, denen das System standhalten muss, wird eine Testeinrichtung für Langzeittests und hohe thermische sowie Druckbelastungen errichtet. Hier werden neue Brennkammerdesigns, fortschrittliche Kühlkonzepte und Materialeigenschaften untersucht.
KI-Anwendungen im Raumfahrtmanagementservice
Mit der rapide steigenden Anzahl von Satelliten und anderen vom Menschen geschaffenen Weltraumobjekten gewinnen Technologien zur Entfernung von Weltraumschrott und die Modellierung der Weltraumschrottumgebung zunehmend an Bedeutung. Eine genaue Modellierung der Menge, Größe und der räumlich-zeitlichen Entwicklung von Weltraumschrott ist entscheidend für die Bewertung von Kollisionsrisiken im Weltraum und somit für die allgemeine Sicherheit und langfristige Stabilität der Erdumlaufbahn. Um die Andockfähigkeiten zu verbessern, kann KI eingesetzt werden, um mit nicht-kooperativen Zielen umzugehen. Durch die Anwendung von maschinellen Lernalgorithmen auf große Datensätze ist KI in der Lage, erratisches Verhalten vorherzusagen und sich daran anzupassen. KI-gesteuerte Systeme bewältigen autonom unbekannte Variablen, indem sie aus vergangenen Erfahrungen und Echtzeitdaten lernen. Dieser technologische Fortschritt verbessert die Effizienz und verringert das Risiko bei der Entfernung von Weltraumschrott