Mondstaub effektiv von Raumfahrtequipment entfernen

Bei der Erforschung des Mondes stellt Mondstaub eine zentrale Herausforderung dar. Die Fraunhofer EMFT ist Teil des Forschungsprojekts DEAR der europäischen Weltraumorganisation ESA und befasst sich gemeinsam mit seinen Partner:innen speziell mit der systematischen Entwicklung und Erprobung von Strategien zur Entfernung von Mondstaub an Optiken, Mechanismen und astronautischen Komponenten. Von besonderem Interesse sind dabei Risikobewertung, Vermeidungs- und Reinigungstechniken, wie z.B. der Einsatz von elektrischen Feldern zur Entfernung von Mondstaub von Oberflächen.

Mondstaub wirkt stark abrasiv,  elektrisch aufladbar und ist potenziell chemisch reaktiv. Damit stellt er ein hohes Risiko für die Leistung von Hardware wie Kameras, thermische Steuerung und Solarzellen dar. Der Staub kann Fehlfunktionen an Dichtungen verursachen und die optischen, mechanischen und elektrischen sowie thermischen Eigenschaften von Oberflächen einschließlich Raumanzügen beeinflussen. So sind beispielsweise bei der Probenverarbeitung auf der Mondoberfläche oder in Luftschleusen zuverlässige Dichtungen zwingend erforderlich. Darüber hinaus ist Mondstaub wahrscheinlich toxisch und muss daher im Inneren von Mondhabitaten vermieden werden.

Aus diesem Grund hat die ESA das DEAR-Konsortium beauftragt, den Einsatz z.B. von elektrischen Feldern zur Vermeidung und Entfernung von Staub auf optischen Oberflächen, Mechanismen und Dichtungen zu untersuchen. Parallel dazu sollen Testinfrastruktur und Testverfahren entwickelt werden. In einem zweiten Schritt werden Breadboards für Moon-Anwendungen entworfen, getestet und bewertet. 

Neben Microelectronica S.A. sind das Fraunhofer IST, das Österreichische Weltraumforum (OeWF), Gusland Consulting , die University College Dublin sowie das deutsche Raumfahrttechnikunternehmen OHB System AG (in beratender Funktion) am Projekt beteiligt. Die Fraunhofer EMFT berät das Konsortium dazu, wie mehrere Meter lange, dünne und flexible Substrate mit mikrostrukturierten Elektroden versehen werden können. 

Das Ergebnis des Projekts zielt auf eine systematische Evaluierung dieser Risiken, Prozesse und Technologien im Zusammenhang mit diesen Regolith-Problemen ab. Die Ergebnisse zum Schutz und zur Reinigung der Ausrüstung sollen in mondanalogen Testkampagnen auf der Erde evaluiert werden und die Mondoberflächenmissionen zur Unterstützung der Sicherheit der Besatzung und der langfristigen Explorationsziele vorbereiten.

 

 

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