IRISE

Ausgangssituation / Motivation

Wir präsentieren ein neuartiges Konzept für aufblasbare/entfaltbare Elemente (z.B. Träger/Ausleger) mit einer Vielzahl an potentiellen Weltraumanwendungen. Die vorgeschlagene Technologie basiert auf einem Herstellungsverfahren für Composites Bauteile, das ursprünglich für terrestrische Architekturanwendungen bzw. die Automobilindustrie entwickelt wurde.

Im Vorfeld zur vorliegenden ASAP Einreichung wurde vom Projektteam bereits ein einfacher, 1m langer rohrförmiger Prototyp in Form eines Auslegers umgesetzt, um die grundsätzliche Funktionstüchtigkeit der Idee nachzuweisen. Dieser Ausleger besteht aus einer inneren und einer äußeren schlauchförmigen Membran mit dazwischen angeordneten Verstärkungsfasern (Faserflechtschläuchen), der sich durch Aufblasen entfaltet.

Das einzigartige Merkmal unserer Technologie ist, dass wir den Verbundstoff durch In-situ-Harzvakuuminfusion und einen punktinitiierten selbsttragenden Härtungsprozess (frontale Polymerisation) im Weltraum versteifen. Möglich gemacht wird diese In-situ-Harzvakuuminfusion durch die äußerst effiziente Umsetzung mittels Weltraum Vakuum, das flächendeckend über die gesamte Bauteiloberfläche wirken kann.

Ein trockenes Halbzeug, dessen Fasern erst im All mit Harz imprägniert werden, kann erheblich besser komprimiert und wesentlich komplexer aufgebaut sein als vorimprägnierte Produkte, wie sie dem Stand der Technik entsprechen. Steifigkeit und Drehmomentfestigkeit können (im Vergleich zu Systemen mit ähnlichem Bauvolumen) dank der Kombination Geflechtschlauch/duroplastischer Matrix um ein Vielfaches gesteigert werden.

Ausgehend von ersten grundsätzlichen Überlegungen und den Erfahrungen bei der Realisierung des einfachen Prototypen, haben wir die relevanten Themen und Aufgabenstellungen mit einem spezifisch kompetenten Team besetzt. Relevantes IPR wird entweder von Konsortialmitgliedern gehalten oder ist, wie im Laufe des Antrages beschrieben, direkt durch gewährte Rechte zugänglich. Innerhalb des Projekts sollen weitere schutzfähige geistige Eigentumsrechte in Bezug auf die Weltraumanwendung identifiziert und für das Konsortium gesichert werden.

Die ESA-Technologiestrategie listet einen Bedarf an solchen Strukturelementen in den Bereichen wissenschaftliche Instrumente, Hochleistungsantennen, Solaranlagen sowie große Reflektoren für einsetzbare Teleskope auf. Die "frontal polymerisation" als Technologie für Weltraumanwendungen steht ebenfalls im Zentrum der Forschungsinteressen der ESA. Neben diesen Anwendungen eignet sich das Konzept unseres Vorschlages auch für die Umetzung komplexer Strukturelementen eines Orbital- oder Cis-Lunaren-Treibstoffdepots, eines planetarischen Habitats, eines aufblasbaren Raumschiffs, einer Raumstation oder des Auftriebskörpers für eine atmosphärische Planetensonde.

Da diese Themen außerhalb des Schwerpunkts der österreichischen Förderprogramme für Weltraumanwendungen liegen, möchten wir das Projekt als Hebel nutzen, um die Konsortialstruktur zu stärken, die mit der Technologie verbundenen Risiken und Unsicherheiten zu untersuchen, um eine vollständige Finanzierung der Technologieentwicklung beim bevorstehenden Finanzierungsinstrument von Horizon Europe im Rahmen des Clusters "Globale Herausforderungen und europäische industrielle Wettbewerbsfähigkeit - Weltraum" zu beantragen.

Inhalte und Zielsetzungen

Dieses Projekt hat das Potenzial, zukünftige explorative Missionen von Robotern und Menschen in den cislunaren Raum und zu anderen Körpern im Sonnensystem zu ermöglichen, die heute nicht als machbar angesehen werden. Eine Finanzierung dieses Projekts würde die Sichtbarkeit Österreichs als Anbieter von Schlüsseltechnologie und strategischen Raumfahrtanreizen in der europäischen und internationalen Raumfahrtindustrie verbessern. Ebenso würde es helfen, das Interesse für Raumfahrt, Erforschung und Technologie in den kommenden Generationen wieder zu wecken.

Projektleitung

Manuel Schleiffelder Mechatronik Fluggerätebau

Projektpartner:innen

• COMPOSYST GmbH
• Marlies Arnhof
• SpeedPox GmbH
• troi.cc

Manuel Schleiffelder Mechatronik Fluggerätebau
Mag. Manuel Schleiffelder
Kirchstetterngasse 27 / H5
A-1160 Wien