ESA UNCLASSIFIED - For Official Use

Werkstoff-Forschung im und für den Weltraum

ESA UNCLASSIFIED - For Official Use

Dr.-Ing. Matthias Maurer

ESA / EAC Köln

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INTERNATIONALE RAUMSTATION ISS

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Materialwissenschaft auf ISS: Beispiel Bridgmanofen (MSL)

In Schwerelosigkeit keine Konvektion!!!

MSL: gerichtete Erstarrung• rein diffusiv• kontrolliertes magnetisches Rühren

MICAST Microstructure Formation in Casting of Technical Alloys under Diffusive and Magnetically Controlled Convective Conditions CETSOL Columnar-to-Equiaxed Transition in Solidification ProcessingSETA Solidification along an Eutectic Path in Ternary AlloysMETCOMP Metastable Solidification of Composites: Novel Peritectic Structures and In-situ Composites

Low Gradient Furnace: Crystal growth semiconductor materials, 40 K/cmSolidification and Quenching Furnace: Metallurgy research, 150 K/cm

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Materialwissenschaft auf ISS: Beispiel Schwebeschmelzofen

ohne Tiegel, Unterkühlung bis 300K, direkte Beobachtung des Erstarrungsverhaltens, 88 Leg – 4 batches

Zielgrößen f(T): Viskosität, Oberflächenspannung,Wärmekapazität, Phasenübergänge, Dichte, Recalescence, elektr. Leitfähigkeit

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Transparent alloys:

Study in situ the dynamics of transparent organic substances (binary eutectics, ternary eutectic, CET, peritectic growth)

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Proteinkristalle

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Werkstoff „Knochen“

„Osteoporose“ Knochenschwund unter Schwerelosigkeit

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Additive Fertigung im All

• Stark reduziertes Ersatzteillager • Neue Bauteile: Dimensionierung ohne Startbelastung!

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ICE Cubes Facility

Additional external Wired Experiment Cubes + Wireless Experiment Cubes

are possible

DB13W3 receptacles to plug Experiment Cubes

DB13W3 receptacle for one “external” CubePower switch

Air cooling slits

Hosting bay for two removable

SSDs

Auxiliary LAN

connector (dust cap

on)

LAN port to/from groundTwo USB 3.0 slots

Sliding guides for accommodation in Container

2Ux1.5U

3Ux3U3Ux2U

2Ux2U 2U

4Ux2U

4Ux3U

4U 3U1U1.5U

ICEcubes: “1l Schwerelosigkeit”

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Lust auf Weltraumforschung? Was gab es schon?

ESA Forschunghttp://eea.spaceflight.esa.int/portal/

ISS Space Station Research Experimentshttps://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments_category

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Mond und Mars

Richtung

von der ISS

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Weltraumstationen

ISS

Kommerziell (Konzept) Deep Space Gateway (Plan)

Chin. Station (in Bau)

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Wie bereitet sich die ESA auf die Mondexploration vor ?

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Oresol: Oxygen on Moon from sand + sun

ref.: Thorsten Denk, Ciemat - Plataforma Solar de Almería; e-mail: tdenk@psa.es

FeTiO3 (+ H2) -> Fe + TiO2 + ½O2 (+ H2)

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Horizon 2020: RegoLight

www.regolight.euDLR, Spaceapplication, Comex, Bollinger, Liquifer

Additive Fertigung auf Mond: mit Sand + Sonne

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Gesucht: “Lotus-Effekt” gegen StaubMondstaub ist hochabrasiv

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LUNA Concept

900 m² of Regolithsurface for EVA Ops Flexhab &

functional modules

variable lighting conditions

Energy creation & storage

Exploration tools, human & robotic factors

Materials: Additive Manufacturing & ISRU

System simulation & VR

Habitability

New LUNA Analogue for ESA/DLR

crane & offloading

drill inserts

adjustable surface elements

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Lust auf Weltraumforschung? Was gab es schon?

ESA Forschunghttp://eea.spaceflight.esa.int/portal/

ISS Space Station Research Experimentshttps://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments_category

Danke !

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CAVES

NEEMO

Lavahöhle

Mond

Lanzarote

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„Spacetech in your hands !“

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Berufsprofil Astronaut