BALTIMORE / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Zukunft der Raumfahrt könnte durch eine bahnbrechende Entwicklung von vier Studenten der Johns Hopkins University maßgeblich beeinflusst werden. Ihr Projekt, der ‘Asteroid Grinder’, zielt darauf ab, Asteroidenmaterialien effizienter zu verarbeiten und könnte die Art und Weise, wie wir Ressourcen im Weltraum nutzen, revolutionieren.
Die Herausforderung, Asteroidenmaterialien in der Schwerelosigkeit zu zerkleinern, stellt eine der größten Hürden für die Raumfahrtindustrie dar. Während das Zerkleinern von Gestein auf der Erde ein bewährter Prozess ist, erfordert die Schwerelosigkeit im Weltraum völlig neue Ansätze. Vier Studenten der Johns Hopkins University haben sich dieser Herausforderung gestellt und eine innovative Lösung entwickelt, die sie auf dem jährlichen Design Day der Whiting School of Engineering präsentieren werden.
Das Projekt, das von der aufstrebenden Raumfahrtfirma Karman+ initiiert wurde, zielt darauf ab, ein kompaktes und energieeffizientes Gerät zu entwickeln, das Asteroidenmaterialien, auch bekannt als Regolith, in feinen Staub verwandeln kann. Dieser Staub könnte dann als Treibstoff für Satelliten oder als Baumaterial für Solarpanel-Komponenten genutzt werden, was eine kostengünstige Alternative zum Transport von Rohstoffen von der Erde darstellt.
Asteroidenbergbau, einst nur in Science-Fiction-Romanen zu finden, rückt immer näher an die Realität heran. Sowohl die NASA als auch die japanische Raumfahrtagentur haben bereits Proben von Asteroiden zurückgebracht, und kommerzielle Missionen stehen kurz bevor. Karman+ plant, 2027 seine erste Mission zu starten, um Rohstoffe von Asteroiden zu sammeln und diese direkt an Bord des Raumfahrzeugs zu verarbeiten.
Die Studenten entwickelten ein Gerät, das sie ‘Wall-E’ nannten, ein fußlanger Würfel, der mit rotierenden Klingen und mechanischem Druck arbeitet, um Asteroidenmaterialien ohne die Hilfe der Schwerkraft zu zerkleinern. Das Regolith wird durch ein kompaktes, akkordeonartiges ‘Tor’ eingeführt und dann in einen rotierenden Zerkleinerer geleitet, der von einem Eisschaber inspiriert ist. Der resultierende Staub wird gesiebt und für die zukünftige Verwendung gespeichert.
Eine der innovativsten Ideen des Teams war die Entwicklung eines dreiachsigen Rotationsrahmens, der das Chaos einer Mikrogravitationsumgebung simuliert. Diese Erfindung wurde als ein entscheidender Moment für das Projekt angesehen und zeigt das Potenzial der Studenten, reale Probleme mit kreativen Lösungen anzugehen.
Obwohl das Gerät noch nicht für den Flug bereit ist, erwartet Karman+, dass es direkt die Version beeinflussen wird, die sie auf ihren zukünftigen Asteroidenmissionen einsetzen wollen. Für das Unternehmen ist es wertvolle Forschung, die sie einem endgültigen Design näher bringt. Für die Studenten, die auch alle im Hochschulsport aktiv sind, ist es eine praktische, hochkarätige Ingenieurarbeit.
Jesse Miller, ein Ingenieur bei Karman+ und ehemaliger Absolvent der Johns Hopkins University, der die Studenten während des Projekts beraten hat, beschreibt seine Rückkehr als Mentor als einen Moment, der den Kreis schließt. Er erinnert sich an sein eigenes Senior-Design-Projekt als die wertvollste Erfahrung seiner Zeit an der Universität und ist begeistert, das Team bei ihrer Arbeit zu beobachten.
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