ADIOS (abgeschlossen)

Für viele wissenschaftliche Mikrogravitationsexperimente ist eine ungestörte Schwerelosigkeit notwendig. Tieffrequente Vibrationen des Raumfahrtzeugs sind hierbei häufig der limitierende Faktor. Um für Experimente auf Höhenforschungsraketen diese geforderte hohe Qualität an Schwerelosigkeit bieten zu können, haben Studenten an der FH Aachen einen Mechanismus entwickelt und erfolgreich erprobt, der das Experiment von der angeregten Struktur entkoppelt.

Das Ziel war es eine mechanische Entkopplung mit einem progressiven Dämpfer zu entwickeln, der für einen großen Strukturresonanzbereich wirkt. Die Konstruktion beruht auf einer frei-schwebenden Experimentenplattform, die durch winzige Federn in Position gehalten wird. Die relative Bewegung der Plattform zur Trägerstruktur, hervorgerufen durch Vibrationen, wird über schwache Permanentmagnete mit Hilfe des Wirbelstromprinzips gedämpft. 

Die erste Entwicklungsstufe wurden im Rahmen des Studierendenprojekts VibraDamp auf der Rakete REXUS 7 im Jahr 2010 erfolgreich getestet. ADIOS schliesst hier an und durch Optimierungen konnten im Vergleich zu VibraDamp noch einige Kilogramm an Strukturgewicht eingespart und die Performance des Dämpfersystems verbessert werden. 

Zusätzlich zum Dämpfungssystem wurde im Rahmen eines zweiten, parallel ablaufenden Experiments eine Modalanalyse der Raketenstruktur während des Flugs durchgeführt, um dies mit den Ergebnissen aus der numerischen Simulationen zu vergleichen zu können.

Im Flug auf der Rakete REXUS 11 wurde das ADIOS-System Mitte November 2012 von SSC-Esrange / Kiruna in  Nordschweden gestartet und erfolgreich geflogen. Während der ca. 5 minütigen Phase der reduzierten Schwerkraft konnten große Mengen an Daten gesammelt werden, die bis zum heutigen Zeitpunkt noch ausgewertet werden. Die bisherigen Analysen zeigen jedoch deutlich, dass beide Experimente sehr gut funktioniert haben. Das Dämpfungssystem hat trotz irregulärer Randbedingungen (starke Taumelbewegung der Rakete) hervorragende Entkopplungsraten erreicht. Es ist erkennbar, dass die Qualität der Schwerelosigkeit bei tieffrequenten Störungen, ab einer Frequenz von 0,2Hz aufwärts und bis zu Bewegungsamplituden von 3mm, um mindestens eine Größenordnung (von 10 -4 g auf 10 -5 g) verbessert wurde.

Das ADIOS-Team war Teilnehmer des europäischen REXUS-Programms (Rocket Experiments for University Students) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der European Space Agency (ESA). Finanziert wird das Projekt durch Fördermittel des DLR, aus Mitteln für studentische Projekte der FH Aachen, sowie durch die Unterstützung von Sponsoren aus der Industrie.

Betreuender Professor

Prof. Dr.-Ing. Bernd Dachwald
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
Raum O2103
dachwald(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52343
F: +49.241.6009 52680
Dipl.-Ing. Engelbert Plescher
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
Raum O2105
plescher(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52394
F: +49.241.6009 52335

Studentischer Projektleiter

Stefan Krämer
Brigitte Müller
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
Raum O2106
rexus(at)fh-aachen.de

Mehr Infos

Rexusbexus
DLR

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