Source: Deutsche Nachrichten
- Space Cargo Unlimited und ZF entwickeln aktive Schwingungsreduzierung für Anwendungen im Weltraum
- Entwicklungspartnerschaft bringt Raumfahrt-Knowhow von Space Cargo Unlimited und Automotive-Erfahrung von ZF zusammen
- Lösung mindert kritische Schwingungen beim Raketenstart sowie beim Wiedereintritt in die Atmosphäre und schützt empfindliches Transportgut
Friedrichshafen. Beim Start einer Rakete treten enorme Kräfte auf: Der Schub erzeugt intensive Vibrationen in der gesamten Trägerrakete, im Raumfahrzeug und in der Nutzlast. Schaukeln sich diese zu gefährlichen Schwingungen auf, können sie Innenraumstrukturen der Transportkapsel oder deren Transportgut beschädigen. Um empfindliche Materialien, Produkte und Experimente bei Start, Flug und Wiedereintritt besser vor starken Vibrationen zu schützen, entwickeln Space Cargo Unlimited und ZF eine aktive Dämpfungslösung. Ziel ist, die kommerzielle Forschung und Fertigung im Weltraum zu unterstützen. Dazu muss das Transportgut unbeschadet zur Erde zurückkehren, damit es dort analysiert, weiterentwickelt oder genutzt werden kann.
„Wir bringen Automotive-Knowhow ins All“, sagt Torsten Gollewski, Leiter Zentrale Forschung und Entwicklung bei ZF. „Der Einstieg in Weltraum-Anwendungen ist für uns ein konsequenter Schritt, um ZF-Technologien in neuen, hochanspruchsvollen Umgebungen weiterzuentwickeln.“
Nicolas Gaume, CEO von Space Cargo Unlimited, erklärt: „Je mehr Materialien und Prozesse wir im Weltraum ermöglichen, desto wichtiger wird der Schutz sensibler Nutzlasten bei Start, Flug und Wiedereintritt. Die Zusammenarbeit mit ZF ermöglicht es uns zu untersuchen, wie sich bewährte Technologien zur Schwingungskontrolle an die besonderen Anforderungen der Raumfahrt anpassen lassen. Damit können wir zuverlässigere Lösungen für die kommerzielle Forschung und Fertigung unter Mikrogravitationsbedingungen entwickeln.“
Von der Erde in den Orbit und zurück
Während des Raketenstarts und des Wiedereintritts in die Erdatmosphäre sind Raumfahrzeuge und ihre Nutzlasten starken Vibrationen ausgesetzt, die erhebliche Schwingungen auslösen können. Treffen Vibrationen auf die Eigenfrequenz empfindlicher Komponenten oder der transportierten Fracht, können sich selbst kleine Vibrationen stark aufschaukeln. Die Folgen reichen von Schäden an der Kapselstruktur über den Ausfall von Bordsystemen bis hin zur vollständigen Zerstörung der Nutzlast. Für Materialien und Produkte, die zur weiteren Nutzung zur Erde zurückgebracht werden, ist die Reduzierung der Vibrationen mit entscheidend, damit sie unversehrt bleiben und ihren wissenschaftlichen oder wirtschaftlichen Wert behalten.
Space Cargo Unlimited, ein europäischer Anbieter von kommerzieller Mikrogravitationsforschung und Plattformen für industrielle Anwendungen im All, und ZF entwickeln daher gemeinsam eine Lösung zur aktiven Schwingungsdämpfung, die sensible Fracht auf dem Weg ins All und zurück schützen soll. Die Zusammenarbeit ist Teil der umfassenderen Aktivitäten von Space Cargo Unlimited zur Entwicklung praxisnaher Lösungen für kommerzielle Forschung und industrielle Anwendungen unter Mikrogravitationsbedingungen. Kern der gemeinsamen Entwicklung ist ein aktives Lagerungskonzept, das kritische Schwingungen erkennt und die Schwingungsbelastung im Bereich potenziell schädlicher Eigenresonanzen reduziert.
Für Space Cargo Unlimited ist der Schutz der Fracht Teil der Infrastruktur, die für wiederholbare kommerzielle Forschung und Fertigung unter Mikrogravitation nötig ist. Die BentoBox-Plattform bietet eine autonome Umgebung für Experimente und Produktion im Weltraum, ergänzt durch Missionsdienstleistungen.
Die Partner bringen ihr jeweiliges Knowhow in die Entwicklung ein und passen Technologien zur aktiven Dämpfung und zum Schwingungsmanagement an die Anforderungen der Raumfahrtumgebung an: Space Cargo Unlimited steuert seine Erfahrung mit Mikrogravitationsplattformen und im Nutzlastbetrieb bei. ZF bringt langjährige Erfahrung in Schwingungsmanagement-Systemen, Chassis- und Systemkompetenz sowie erprobte Entwicklungsprozesse aus dem Automobilbau ein. Ergänzt wird dies durch ZF-spezifische Kompetenzen in der schnellen Prototypenentwicklung, die eine praxisnahe Konzeptentwicklung ermöglichen.
Proteine, Pflanzen, Fasern: Was Forschung im All möglich macht
Der Schutz vor Vibrationen ist dabei kein Selbstzweck: Er entscheidet darüber, ob empfindliche Materialien und Proben aus dem All unversehrt zurückkehren und auf der Erde für Wissenschaft und Industrie nutzbar werden. Das Einsatzspektrum reicht von pharmazeutischer Forschung über Biotechnologie und Landwirtschaft bis hin zu neuartigen Werkstoffen.
Ein Beispiel sind Proteinkristalle, die unter Mikrogravitationsbedingungen gezüchtet werden. Nach ihrer Rückkehr zur Erde können Forschende die Proteinkristalle untersuchen, um Proteine besser zu verstehen und die gewonnenen Erkenntnisse in die Arzneimittelforschung einfließen zu lassen. Auch biologische Proben von Nutzpflanzenarten können ins All geschickt und anschließend zurückgeführt werden, um deren Wachstum und Widerstandsfähigkeit zu erforschen.
Ein weiteres Beispiel ist die Herstellung spezieller optischer Fasern unter Mikrogravitationsbedingungen: Die Umgebung im Weltraum ermöglicht die Produktion besonders homogener Fasern, die sich auf der Erde nur schwer herstellen lassen. Gleichzeitig sind diese Materialien äußerst empfindlich. Sowohl die Produktionsanlagen als auch die Ausgangsmaterialien müssen den Belastungen beim Start standhalten. Die im Orbit hergestellten Fasern benötigen zudem Schutz während des Wiedereintritts und des Rücktransports zur Erde, damit ihre Eigenschaften für weitere Untersuchungen oder Anwendungen erhalten bleiben.
Weltraum – ein Anwendungsfeld mit strategischem Potenzial
Für ZF ist das Vorhaben mehr als ein einzelnes Technologieprojekt: „Die Raumfahrt macht sichtbar, dass sich unsere bestehenden Kerntechnologien auf völlig neue Anwendungsfelder übertragen und skalieren lassen“, sagt Gollewski. „Damit erschließen wir neue Einsatzfelder, die durch hohe technologische Anforderungen, besondere Innovationsgeschwindigkeit
und attraktives Entwicklungspotenzial geprägt sind.“
Mit dem Einstieg in die Raumfahrtbranche erhält ZF die Möglichkeit, Technologiebausteine unter realen Extrembedingungen zu erproben und daraus Erkenntnisse für skalierbare Lösungen in weiteren industriellen und mobilen Anwendungen zu gewinnen – das stärkt die ZF-Position als innovativer Technologiepartner weit über die klassische Automobilindustrie hinaus.
Über Space Cargo Unlimited
Space Cargo Unlimited ist ein europäisches Raumfahrtunternehmen und Vorreiter im Bereich der kommerziellen Fertigung im Weltraum. Mit dem Ziel gegründet, Mikrogravitation für die Menschheit nutzbar zu machen, entwickelt Space Cargo Unlimited Technologien und Missionsdienstleistungen, die Forschenden, Institutionen und Industriekunden die Entwicklung und Herstellung hochwertiger Produkte im Weltraum ermöglichen. Mit der BentoBox verfügt das Unternehmen über eine autonome Plattform für Experimente und Produktionsprozesse im All. Ergänzt wird sie durch umfassende Missionsservices, die die gesamte Wertschöpfungskette abdecken – von der Vorbereitung und Integration der Nutzlast über den Start und den Betrieb im Orbit bis hin zur Rückführung auf die Erde. Durch die Bereitstellung einer standardisierten Schnittstelle für verschiedene Raumfahrzeuge schafft Space Cargo Unlimited ein skalierbares, flottenbasiertes Modell für die kommerzielle Fertigung im Weltraum und trägt dazu bei, die Kommerzialisierung der erdnahen Raumfahrtwirtschaft (Low Earth Orbit Economy) zu beschleunigen.
Space Cargo hat seinen Hauptsitz in Luxemburg und beschäftigt mehr als 50 Mitarbeitende in fünf Ländern. Das Unternehmen hat insgesamt 40 Millionen Euro an Finanzmitteln eingeworben und verfügt über mehr als 50 Jahre gebündelte Erfahrung mit Mikrogravitations-Nutzlasten und im Raumfahrtbetrieb.
Weitere Informationen und Fotos finden Sie unter space-cu.com.