LZH und TU Berlin bringen 3D-Druck zum Mond | Geschäft | Juni 2022

HANNOVER, 28. Juni 2022 – Wissenschaftler des Laser Zentrums Hannover eV (LZH) und der Technischen Universität Berlin (TU Berlin) planen eine Reise zum Mond, um Mondstaub mit Laserstrahlung zu schmelzen. Forscher untersuchen in einem Projekt namens MOONRISE KI-unterstützte Laser, um Landeplätze, Straßen oder Gebäude mit Mondstaub in 3D zu drucken.

Zerkleinertes Mondgestein oder Regolith ist auf dem Mond reichlich vorhanden und kann als Rohmaterial für den 3D-Druck verwendet werden. Die Fertigungsinfrastruktur vor Ort kann enorme Transportkosten einsparen. Die Verwendung und Handhabung von In-situ-Materialien, bekannt als In-situ-Ressourcennutzung oder ISRU in der Raumfahrt, kann ein entscheidender Faktor für den Fortschritt der Mond- und Weltraumforschung sein.

Da die andere Seite des Mondes immer von der Erde abgewandt ist, gilt sie als erstklassiger Standort für leistungsstarke Weltraumteleskope; Die Europäische Weltraumorganisation hat daher Pläne für ein „Monddorf“. Seine geringe Schwerkraft und der Mangel an Atmosphäre machen den Mond zu einem idealen Zwischenstopp, um Missionen zu entfernten Zielen im Weltraum vorzubereiten. Startrampen, Landeplätze und Gebäude bleiben jedoch ein teures Problem.

Die Technologie des Projekts MOONRISE wird auf dem Mond verwendet, um Mondstaub mit einem Laser zu schmelzen. Die Ergebnisse des Projekts werden Forscher über die Machbarkeit einer mondbasierten Infrastruktur informieren. Mit freundlicher Genehmigung des LZH.

„Mit Kosten von bis zu einer Million Dollar pro Kilogramm wäre ein kompletter Materialtransfer von der Erde zum Mond sehr teuer“, sagt Jörg Neumann, MOONRISE-Projektleiter des LZH.

In einem früheren, von der VolkswagenStiftung geförderten Projekt entwickelte und testete das Team einen Laser im Labor am Roboterarm eines Mond-Rover. Auch im Einstein-Aufzug der Technischen Hochschule Hannover der Leibniz Universität Hannover schmolzen Wissenschaftler den Regolith unter dem Einfluss der Mondgravitation.

Nun gilt es, den Laser mondtauglich zu machen. Wissenschaftler des LZH und der TU Berlin wollen ein weltraumtaugliches Flugmodell eines Lasers entwickeln. Der Laser wird von einer trainierten KI unterstützt.

Um die KI zu trainieren, werden die Forscher den Regolith unter Lichtbedingungen fotografieren, die denen auf dem Mond nachempfunden sind. Dadurch kann ein entsprechender Satz von Bildern erstellt werden.

„Außerdem wurde in den vergangenen Jahren ein Regolith-Baukasten entwickelt, der es erlaubt, verschiedene potenzielle Landeplätze hinsichtlich ihrer Eigenschaften exakt nachzubilden“, sagt Benedict Griffin vom Fachgebiet Exploration und Antrieb der TU Berlin. „Diese wird dann im Projekt an den endgültigen Landeplatz auf dem Mond angepasst, sodass es im Labor möglich ist, Laser und künstliche Intelligenz auf eine echte Mondmission auszurichten.“

Ein so erstelltes „oberflächenanaloges Modell“ soll auch die Entscheidungsfindung während der Mission unterstützen.

Sobald die Technologie auf dem Mond eingesetzt wird, wird die Kamera Aufnahmen von Mondstaub machen, der vom Laser geschmolzen wurde. Diese Bilder werden die Forscher mit Hilfe eines intelligenten Bildverarbeitungssystems analysieren.

Das Projekt MOONRISE FM hat eine Laufzeit von drei Jahren und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit 4,75 Millionen Euro gefördert. Die Mission soll 2024 starten.