Untersuchungen zu Einflussfaktoren auf die Qualität von Experimenten unter Mikrogravitation im Einstein-Elevator

Zusammenfassung

Der aktuell große Fortschritt in der Raumfahrt sowie der Entwicklung hochsensibler Sensoren und weltraumtauglicher Technologien für zukünftige Missionen führt zu einer deutlich gestiegenen Nachfrage an Plattformen für die Forschung unter Weltraumbedingungen. Der neu entwickelte Einstein-Elevator ergänzt bestehende erdgebundene Einrichtungen mit einer deutlich gesteigerten Wiederholrate und erstmals simulierbaren, einstellbaren Schwerebedingungen, wie sie beispielsweise auf Mond oder Mars vorherrschen, für große und schwere Nutzlasten. Im Rahmen dieser Arbeit wird die mit einem einzigartigen Antriebs- und Führungskonzept ausgestattete Anlage hinsichtlich ihrer Eigenschaften mit Hinblick auf die erreichbare Restbeschleunigung des Experiments in der Mikrogravitationsphase analysiert. Prüfstandsuntersuchungen und Simulationen der Einzelkomponenten werden in einem Mehrkörpermodell zusammengefasst und nummerisch berechnet. Dessen Ergebnisse werden mit den ersten erfolgreichen Flügen im Einstein-Elevator verglichen.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2022
ISBN-Online: 978-3-95900-680-4
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem ITA
Band: ITA 02/2022
Sprache: Deutsch
Seiten: 222
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff Seiten I - XVIII
1. Thema und Aufbau der Arbeit Kein Zugriff
1. 2.1 Einrichtungen für Mikrogravitationsforschung Kein Zugriff
2. 2.1.1 Nicht erdgebundene Einrichtungen Kein Zugriff
3. Parabelflüge Kein Zugriff
4. Raketen Kein Zugriff
5. Satelliten/CubeSat Kein Zugriff
6. Raumstation/ISS Kein Zugriff
7. Entwicklung kommerzieller Einrichtungen Kein Zugriff
8. 2.1.2 Erdgebundene Einrichtungen/Falltürme Kein Zugriff
9. Freizeitpark Kein Zugriff
10. Anlagen für die Wissenschaft Kein Zugriff
11. 2.1.3 Konventionelle Fallturmtechnik am Beispiel Fallturm Bremen Kein Zugriff
12. Forschung im Fallturm Bremen Kein Zugriff
13. 2.2 Aufbau des Experimentträgers und Anforderungen an die Infrastruktur Kein Zugriff
14. 2.3 µg-Qualität bestehender Einrichtungen Kein Zugriff
15. SAMS TSH-ES Kein Zugriff
16. Ablauf einer Messung Kein Zugriff
17. Auswertung Kein Zugriff
18. 2.4 Hohe Wiederholraten und einstellbare Gravitation Kein Zugriff
19. 2.4.1 Forschung in partieller Gravitation Kein Zugriff
20. 2.4.2 Patente Kein Zugriff
21. 2.4.3 GraviTower Bremen Kein Zugriff
22. 2.4.4 NASA Zero Gravity Research Facility – Updatepläne Kein Zugriff
23. 2.4.5 Linearantriebe als Schlüsselkomponente Kein Zugriff
24. 2.5 Fazit Kein Zugriff
1. Ziele der Arbeit Kein Zugriff
2. Lösungsansätze und Methodik Kein Zugriff
1. 4.1 Entstehung Kein Zugriff
2. 4.2 Designentwurf Kein Zugriff
3. 4.3 Konstruktiver Aufbau und Versuchsdurchführung Kein Zugriff
4. 4.4 Simulation weiterer Schwerebedingungen Kein Zugriff
5. Hypogravitation (0 bis 1 g) Kein Zugriff
6. Hypergravitation (1 bis 5 g) Kein Zugriff
7. 4.5 Maßnahmen für eine hohe Wiederholrate Kein Zugriff
8. 4.6 Experimentträger Kein Zugriff
9. 4.7 Gebäude und Peripherie Kein Zugriff
10. Darstellung der Räumlichkeiten Kein Zugriff
11. Kontrollraum Kein Zugriff
12. Versuchsvorbereitung Kein Zugriff
13. Schienensystem, Pneumatik und Sicherheitssystem Kein Zugriff
14. 4.8 Zusammenfassung Kein Zugriff
1. 5.1 Abstrahierung der Konstruktion in ein Ersatzmodell Kein Zugriff
2. 5.2 Identifizierung der Einflussfaktoren Kein Zugriff
1. 6.1 Mechanischer Aufbau Kein Zugriff
2. 6.1.1 Trennung der Türme Kein Zugriff
3. 6.1.2 Antriebswagen Kein Zugriff
4. 6.1.3 Traverse, Feder-Dämpfer-Elemente und Koppelstange Kein Zugriff
5. Traverse Kein Zugriff
6. Feder-Dämpfer-Elemente Kein Zugriff
7. Koppelstange Kein Zugriff
8. 6.1.4 Gondel und Experimentträger Kein Zugriff
9. Gondel Kein Zugriff
10. Experimentträger Kein Zugriff
11. 6.2 Führungssystem Kein Zugriff
12. 6.2.1 Ausrichtung der Führungsschienen Kein Zugriff
13. 6.2.2 Anordnung und Dynamik der Rollenführungen Kein Zugriff
14. Untersuchung der dynamischen Rolleneigenschaften Kein Zugriff
15. Schwingungen Kein Zugriff
16. Verschleiß Kein Zugriff
17. 6.2.3 Modellierung der Rollen Kein Zugriff
18. Messdaten aus Rollenprüfstand Kein Zugriff
19. Unwucht Kein Zugriff
20. Vorspannkraft Kein Zugriff
21. 6.3 Linearantrieb Kein Zugriff
22. 6.3.1 Funktionsweise des Antriebs Kein Zugriff
23. 6.3.2 Anwendungen des verbauten LSM-Antriebs Kein Zugriff
24. 6.4 Aerodynamik Kein Zugriff
25. 6.4.1 Überschlagsformel Kein Zugriff
26. 6.4.2 CFD-Simulation und Modellierung Kein Zugriff
27. 6.5 Vakuumqualität Kein Zugriff
28. 6.5.1 Installierte Pumpenleistung Kein Zugriff
29. 6.5.2 Einfluss des Vakuums auf den Experimentträger Kein Zugriff
30. 6.6 Weitere Einflussfaktoren Kein Zugriff
31. Corioliskraft Kein Zugriff
32. Von außen angeregte Schwingungen und Umwelteinflüsse Kein Zugriff
1. 7.1 Modelllösung Kein Zugriff
2. Aufstellung der Bewegungsgleichung Kein Zugriff
3. Lösung der Bewegungsgleichungen Kein Zugriff
4. Differentialgleichungen Kein Zugriff
5. 7.2 Auswertung der Ergebnisse Kein Zugriff
6. 7.3 Fazit Kein Zugriff
1. 8.1 Experimentvorbereitung Kein Zugriff
2. 8.1.1 Experimenteller Aufbau Kein Zugriff
3. 8.1.2 Ergebnis des Austarierens Kein Zugriff
4. 8.2 Durchführung und Ergebnisse Kein Zugriff
5. 8.2.1 Fahrprofil Kein Zugriff
6. 8.2.2 Aufgenommene Beschleunigungsdaten Kein Zugriff
7. 8.2.3 Auswertungen Kein Zugriff
8. 8.3 Vergleich MKM und Freeflyer-Ergebnisse Kein Zugriff
1. Ausblick Kein Zugriff
2. Anhang Kein Zugriff