Studierende der Universität Stuttgart stehen kurz vor einem aufregenden Höhepunkt ihrer Forschung im Bereich der Raumfahrt. Das Team hat sich auf die Erprobung von Ferrofluid-basierten Pumpsystemen spezialisiert, die in der Schwerelosigkeit getestet werden sollen. Diese Tests erfolgen während eines bevorstehenden Starts mit der REXUS-Höhenforschungsrakete, der zwischen dem 10. und 15. März 2025 vom europäischen Weltraumbahnhof in Esrange geplant ist. Die genauen Starttermine sind vom Wetter abhängig, allerdings sind die Vorbereitungen auf Kurs, wie Projektleiter Johannes Schubert betont.
Am 3. März begab sich das Team nach Schweden, um letzte Vorbereitungen zu treffen. Ein Shaker-Test in Bremen hatte zuvor dafür gesorgt, dass alle teilnehmenden Hochschulgruppen ihre Experimente unter extremen Bedingungen testen konnten. Während des Fluges in etwa 90 Kilometer Höhe haben die Studierenden ein Zeitfenster von drei Minuten für ihre Tests. LIVE-Berichterstattung wird über den Instagram-Kanal der Universität Stuttgart erfolgen, um Interessierte an dem Ereignis teilhaben zu lassen.
Forschung zu Ferrofluiden in Schwerelosigkeit
Im Rahmen des Projekts mit dem Titel „Ferrofluid Application Study“ (FerrAS) forschen die Studierenden an der Leistungsfähigkeit von Ferrofluid-basierten Pumpsystemen im Weltraum. Ziel ist es, zu demonstrieren, dass diese Technologien leistungsstärker und wartungsärmer sind als die herkömmlichen, mechanischen Pumpsysteme, die aufgrund ihrer Komplexität oft anfällig für Fehlfunktionen sind. Das FerrAS-Team gehört zu den acht europäischen Teams im REXUS/BEXUS-Programm und führt seine Experimente zum ersten Mal in einer Höhe durch, in der Schwerelosigkeit herrscht, was seit der Gründung des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRS) im Jahr 2017 ein zentrales Forschungsziel darstellt.
Die Herausforderungen beim Flüssigkeitstransport im Weltraum sind vielfältig. Neben den innovativen Pumpsystemen testet das Team eine Mischung aus Ethanol und Wasser als Arbeitsflüssigkeit. Ein versiegelter Container mit klassischem Stuttgarter Gin wird als Referenzflüssigkeit an Bord sein. Diese Wahl symbolisiert eine interessante Verbindung zwischen regionalen Eigenheiten und hochmoderner Forschung.
Erprobung neuartiger Pumpkonzepte
Das FerrAS-Projekt erprobt zwei neuartige Pumpdesigns: die Verdrängerpumpe und die Linearpumpe. Die Verdrängerpumpe nutzt Ferrofluid-beschichtete Magnete, die durch externe Elektromagnete gesteuert werden. Diese Konstruktion minimiert den mechanischen Verschleiß und trägt zur Effizienz des Systems bei. Die Linearpumpe hingegen verwendet ein Ferrofluid-Reservoir, das durch Permanentmagnete fixiert ist. Elektromagnete erzeugen eine magnetische Welle im Ferrofluid, die ein nicht-magnetisches Arbeitsmedium antreibt und präzise Lageregelungen ermöglicht.
Frühere Projekte wie PAPELL 2018 und das letzte Jahr durchgeführte FARGO-Experiment hatten bereits wichtige Erkenntnisse geliefert. Diese Experimente dienten dazu, Bewegungen von Ferrofluiden in Mikrogravitation zu steuern und Systeme auf der Internationalen Raumstation zu testen.
Mit den bevorstehenden Tests erhofft sich das FerrAS-Team eine bahnbrechende Entwicklung in der Effizienz und Zuverlässigkeit von Flüssigkeitstransportsystemen im All, die möglicherweise weitreichende Anwendungsgebiete in der Raumfahrt eröffnet.
