FerrAS
Ferrofluid Application Study
Unser Projekt FerrAS ist Teil des REXUS 31/32-Projekts des deutsch-schwedischen Studentenprogramms REXUS/BEXUS. Wie der Name FerrAS (Ferrofluid Application Study) schon sagt, verwenden wir in unseren Experimenten Ferrofluide. Diese Flüssigkeiten bestehen aus einer Trägerflüssigkeit, z. B. Öl oder Wasser, mit suspendierten Eisenpartikeln, mit denen die Flüssigkeit durch Magnete gesteuert werden kann.
Das Team entwickelte zwei verschiedene Pumpmechanismen auf der Basis von Ferrofluiden und kombinierte diese anschließend in einem zylindrischen REXUS Payload-Modul. Dieses Modul ist Teil der Payload-Spitze der REXUS 31 Höhenforschungsrakete und flog mit dieser auf eine Höhe von fast 80 km. Der Parabelflug der Rakete ermöglichte uns das Testen der Experimente in der Schwerelosigkeit mit einer Dauer von ca. 120 Sekunden.
FerrAS baut bereits auf ein erfolgreiches „Flugerbe“ auf: Mit PAPELL haben wir zum ersten Mal den Einsatz von Ferrofluiden auf der ISS getestet. Auch FARGO, unser zweites ISS-Experiment verlief mit vollem Erfolg und ebnete den Weg für mehr Ferrofluid-Forschung. Aus den vielversprechenden Ergebnissen, die wir mit Papell erzielt haben, sind die folgenden Experimente entstanden.
Unsere Experimente
REXUS 31
Das REXUS/BEXUS-Programm wird im Rahmen einer bilateralen Agenturvereinbarung zwischen dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Schwedischen Nationalen Raumfahrtagentur (SNSA) durchgeführt.
Der schwedische Anteil an der Nutzlast wurde Studenten aus anderen europäischen Ländern durch eine Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) zur Verfügung gestellt. EuroLaunch, eine Kooperation zwischen der Swedish Space Corporation (SSC) und der Mobilen Raketenbasis (MORABA) des DLR, ist für das Kampagnenmanagement und den Betrieb der Trägerraketen verantwortlich.
Experten des DLR, des SSC, des ZARM und der ESA unterstützen die Studententeams während des gesamten Projekts mit technischer Hilfe. REXUS und BEXUS werden vom SSC, Esrange Space Center in Nordschweden, gestartet.
Neugierig?
Das REXUS / BEXUS Programm bietet im jährlichen Zyklus die Möglichkeit, als Studierenden-Team Experimente in der Schwerelosigkeit zu testen.
Ein Besuch lohnt sich!
Timeline
Proposal REXUS 31/32
Im Oktober 2021 die Bewerbung auf die Ausschreibung des REXUS-Zyklus Nummer 14, um unsere Experimente an Bord der REXUS 31 oder 32 testen zu dürfen. Im Anschluss an eine Vorauswahl wurde wir zur Deutschen Weltraumagentur im DLR eingeladen, um unser Projekt vorzustellen und konnten uns schlussendlich gegen unsere Mitbewerber durchsetzen.
PDR (Preliminary Design Review)
Das erste große Review bestand FerrAS ohne Probleme, da wir alle Unterlagen gut vorbereitet präsentieren konnten. Die Experimente befanden sich zu diesem Zeitpunkt noch in einem großen Testzyklus, wodurch sich deren Design hin zu einer Optimalversion entwickeln sollte.
CDR (Critical Design Review)
Das CDR markiert einen kritischen Punkt in der Entwicklung von FerrAS, da mit dem Review ein Design Freeze einhergeht. Dieser Freeze bedeutet für die Science- und Mechanics-Teams, dass alle Experimenten-Bauteile und mechanischen Interfaces bis zur Präsentation des CDR finalisiert werden müssen.
IPR (Integration Progress Review)
Bei dem IPR kann FerrAS eine Jury des DLR und ZARM der Universität Bremen in unserer Vereinswerkstatt mit funktionierenden Experimenten überzeugen.
Integrationswoche & Benchtest
Im Dezember dürfen wir zur Integration unserer Flughardware nach Bremen reisen, um dort am ZARM (Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation) der Universität Bremen unser Experiment-Modul zum Leben zu erwecken. Bei der etwas später stattfindenden Benchtest-Woche werden die Interaktionen zwischen den Experimenten verschiedener Teams untersucht. Ungewollte Störungen können hier untersucht und behandelt werden!
Launch!
Endlich ist es soweit! Das Team macht sich bereit, nach Kiruna im hohen Norden von Schweden zu reisen. Neben Polarlichtern und Schnee gab es hier auch viel spannende Technik rund um Höhenforschungs-Raketen und Wetterballons zu entdecken. FerrAS wurde wie geplant gestartet und konnte für zwei Minuten in Mikrogravitation getestet werden. Die Experimente funktionierten wie geplant und lieferten wertvolle Ergebnisse.
Ferrofluide
Ferrofluide sind faszinierende Materialien, die aus winzigen magnetischen Partikeln bestehen, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind. Diese Partikel sind oft aus Eisen oder Eisenoxiden und haben typischerweise eine Größe von nur wenigen Nanometern. Die einzigartige Eigenschaft von Ferrofluiden liegt darin, dass sie auf magnetische Felder reagieren. Wenn ein externes Magnetfeld angelegt wird, richten sich die magnetischen Partikel aus und erzeugen beeindruckende visuelle Effekte, die von Wellen bis hin zu spitzen Strukturen reichen können.
Die Entdeckung von Ferrofluiden geht auf die 1960er Jahre zurück, als sie ursprünglich für den Einsatz in der Raumfahrt entwickelt wurden. Die Idee war, die Flüssigkeiten in Gyroskopen zu stabilisieren, die in Satelliten verwendet werden. Seitdem hat sich das Anwendungsfeld erheblich erweitert. Heute finden Ferrofluide Anwendung in der Technik, Medizin und Kunst.
In der Technik werden Ferrofluide häufig in Dichtungen und Lautsprechern eingesetzt, um Schwingungen zu kontrollieren und Geräuschpegel zu reduzieren. In der Medizin könnten sie in der gezielten Medikamentenabgabe eingesetzt werden, indem sie sich in Reaktion auf Magnetfelder an bestimmten Stellen im Körper konzentrieren. Dies könnte potenziell die Behandlung von Tumoren erleichtern, indem Medikamente direkt zu den erkrankten Zellen transportiert werden.
Wir suchen dich!
Hat FerrAS dein Interesse geweckt? Wir sind immer auf der Suche nach neuen Mitgliedern!
Egal ob du gerade im 1. Semester anfängst oder schon Raumfahrtexperte bist und egal, was du studierst: Wir finden für alle eine spannende Position in unserem Team. Alle unsere Projekte sind in Subsystemen organisiert, die für verschiedene Teilbereiche verantwortlich sind. Falls du jetzt schon weißt, worauf du Lust hast kontaktiere uns!
Eine Teilnahme an FerrAS ist aufgrund der Beendigung des Projektes nicht mehr möglich, aber es gibt immer nachfolgende Projekte, bei denen du frisch einsteigen kannst.
FerrAS Subsysteme
Projektleitung
Unsere Allrounder, die das Projekt zusammenhalten. Hier werden Deadlines im Auge behalten, die Kommunikation gemanaget und Teamevents organisiert. Erfahrene Vereinsmitglieder schaffen einen Rahmen für ein erfolgreiches Projekt.
Science
Entwicklung, Test und Bau der Pumpen-Kreisläufe sind die Aufgaben des Science-Teams. Dabei müssen wir immer mit den anderen Subsystemen kommunizieren, um Anforderungen zu stellen und innerhalb des technisch möglichen zu bleiben.
Mechanics
Wenn FerrAS beim Start auseinanderfällt wäre viel Arbeit umsonst gewesen. Damit das nicht passiert erarbeitet Mechanics die Struktur unserer Experimente, die verschiedensten Anforderungen wie Festigkeit, Dichtigkeit oder einfacher Zusammenbaubarkeit genügt.
Electronics
Hier wird das elektronische Design der einzelnen Experimente und des Gesamtsystems durchgeführt. Auf selbstentwickelten Leiterplatten werden von der Stromversorgung über die Experimentensteuerung bis zur Datenkommunikation und -speicherung ausgeführt.
Software
Sowohl auf unserem Mainboard wie auch auf unseren Experimentenboards läuft Software, die Experimentenbetrieb und Kommunikation sicherstellt. Dabei muss das Team auf die besonderen Herausforderungen einer REXUS-Mission eingehen – Funktioniert die Software nicht, funktioniert das Projekt nicht.
Galerie
Förderer und Sponsoren
