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Wartungsfreie Pumpe auf der ISS Alexander Gerst testet Studentenversuch im All

Autor / Redakteur: Birgit Vennemann* / Christian Lüttmann

Ganz hoch hinaus ging es für ein Experiment von Stuttgarter Studenten. Sie haben ein Modell für eine wartungsfreie Pumpe entwickelt, die auf Langzeitmissionen im All eingesetzt werden könnte. Jetzt ist ihr Modell auf der ISS angekommen, wo es von dem deutschen Astronauten Alexander Gerst unter Schwerelosigkeit auf Herz und Nieren geprüft wird.

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Die wartungsfreie Pumpe des Papell-Experiments
Die wartungsfreie Pumpe des Papell-Experiments
(Bild: KSat e.V.)

Stuttgart – Rund 30 Stuttgarter Studierende wandeln auf den Pfaden von Nasa-Wissenschaftler Steve Papell. Der hatte 1963 vorgeschlagen, elektromagnetische Felder zum Pumpen von Raketentreibstoff zu nutzen. Möglich wird dies durch Einsatz eines Ferrofluids, in dem magnetische Eisenpartikel fein verteilt sind.

Den Gedanken des Nasa-Forschers griff das Team der Universität Stuttgart auf. Innerhalb eines Jahres entwickelten und konstruierten sie einen Prototyp für eine wartungsarme Pumpe auf dem Papell-Prinzip. In dem „Überflieger“-Wettbewerb des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt überzeugten sie 2017 mit ihrer Arbeit die Jury. Der Preis für den dritten Platz: Das Experiment der Studenten darf auf der Internationalen Raumstation (ISS) zeigen, was es kann.

Erfolgreicher Start

Am Freitag, 29. Juni 2018, war es dann soweit. Mit einer Falcon 9 Rakete schoss das Papell-Experiment aus Stuttgart ins All. Nach rund drei Tagen Flugzeit konnte Manfred Ehresmann, Projektbetreuer am Institut für Raumfahrsysteme, die gute Nachricht verkünden: „Unser Papell-Experiment mit der Mission CRS 15 ist an der ISS angekommen.“ Sowohl die Rakete als auch das Versorgungsschiff hatten bereits eine Mission im All und wurden wiederverwendet.

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Beim Abflug der Transportrakete ereignete sich noch ein ganz besonderes Phänomen: „Dank eines Starts in der Morgendämmerung konnten wir die Entwicklung einer relativ seltenen Rocket Plume sehen. Dabei reflektieren die Abgase der Rakete die Sonnenstrahlen“, erklärt Ehresmann.

( Bild: Saskia Suetterlin/KSat e.V. )

In den Händen eines Weltraum-Promis

Auf der ISS wurde das Papell-Experiment von einem bekannten Astronauten erwartet. Der unter anderem durch seine Auftritte in der Sendung mit der Maus bekannte Alexander Gerst betreut den Versuch auf der Raumstation. Bei dem Experiment handelt sich um einen Technologiedemonstrator für eine Pumpe ohne mechanisch bewegliche Teile, die als wartungsfreie Pumpe für Langzeitmissionen im All realisiert werden könnte.

Das Experiment aus Stuttgart soll zeigen, dass die wartungsfreie Pumpe für den Transport von Gas, Flüssigkeit und Feststoffen eingesetzt werden kann. Zu Testzwecken dienen dazu Luft, Ferrofluid und farbige Kugeln. Für eine derartige Pumpe gibt es verschiedene Anwendungspotentiale für den Flug im Weltraum, von Treibstoffförderung, über die Thermalkontrolle durch kühlende Flüssigkeit, die an aufgeheizten Strukturen vorbei strömt, bis zu dem Betrieb eines geräuscharmen Belüftungssystems für bemannte Raumfahrzeuge.

* B. Vennemann, Universität Stuttgart, 70174 Stuttgart

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