März 20, 2020

Alpha Centauri

Der Weltraumlift

Um ein Kilogramm Nutzlast in den Weltraum zu transportieren, werden heutzutage durchschnittlich 4000 USD gebraucht. Die dafür benötigten Raketen sind extrem kostspielig und  werden meist nur für einen Flug verwendet. Danach verglühen sie in der Atmosphäre oder enden als Weltraumschrott. Ein einziger Fehler kann die ganze Mission zum Scheitern bringen und beim Start große Schäden anrichten. Hinzu kommt eine starke Umweltbelastung durch den Treibstoff. 

Dies behindert die Erforschung und Besiedlung, die über die Erde hinausgeht. Es werden dringend neue Konzepte und Ideen benötigt.

Ein Weltraumaufzug ist eine solche mögliche Infrastruktur, die nicht nur die Kosten der Nutzlast erheblich verringern würde und weitestgehend ungefährlich wäre, sondern auch komplett emissionsfrei arbeitet. 

Im Prinzip besteht die Infrastruktur bezogen auf die Erde aus einem ca. 36000 km langen Seil, an der sich eine Raumstation befindet. Der Schwerpunkt des gesamten Aufzugs muss sich immer oberhalb des geostationären Orbits befinden, damit das Seil mittels Zentrifugal- und Gravitationskräften gespannt wird. An diesem Seil soll sich eine Kabine hochziehen, welche dann Nutzlast transportiert.

Ein Weltraumaufzug wird höchstwahrscheinlich unerlässlich beim Erkunden und Kolonisieren des Weltraumes sein. Einsatzmöglichkeiten finden sich nicht nur auf der Erde, sondern auch auf dem Mond oder Weltraumbasen auf dem Mars oder Asteroiden.

EUSPEC

ANSYS Strömungssimulation

Mit der EUSPEC (European Space Elevator Challenge) findet regelmäßig ein Wettkampf an der TU München statt, bei dem Schüler und Studenten mit selbst entwickelten Konzepten gegeneinander antreten können.
Für den Wettkampf wird ein Seil an einem Ballon befestigt, der auf 100 Meter Höhe aufsteigt und das Seil somit spannt. Mit den entwickelten Climbern muss nun möglichst viel Nutzlast bei gleichzeitig möglichst geringem Leergewicht transportiert werden, außerdem wird auch die Zeit für das Hoch- und Herunterfahren gemessen.

Weitere Herausforderung bestehen in der geforderten Autonomie, da der Climber selbstständig in der Haltezone anhalten und dort für mindestens 5 Sekunden stehen bleiben soll. Zudem werden über eine selbstentwickelte Bodenstation während der gesamten Fahrt Telemetriedaten angezeigt.

Unser Climber

Antriebsstrang

Das Herzstück unseres Aufzuges ist ein 6.5 kW Motor, welcher mithilfe eines Getriebes die Leistung auf zwei Rollen verteilt. Diese Rollen werden dann mit Federn gleichmäßig an das Band gepresst, welches wir hochfahren sollen. Zum Bremsen wird noch eine Scheibenbremse ausgelegt. 

Die Außenhülle soll aus Kohlenstofffaser verstärktem Kunststoff gefertigt werden. Mit einer Topologieoptimierung des Antriebsstrangs sowie der Payloadhalterung kommen wir auf ein Gewicht von weniger als 5 kg und brauchen laut Berechnungen weniger als 5 Sekunden für die Fahrt nach oben.

Außerdem wird die Geschwindigkeit relativ zum Band gemessen und daraus der Schlupf berechnet. Zusätzlich misst der Aufzug noch die Temperatur an kritischen Bauteilen und erkennt optisch die Haltezone. Durch eine kontinuierliche Verbindung zur Bodenstation, können diese Daten auch alle während der Fahrt ausgelesen werden.

Climber mit durchsichtiger Hülle

Crowdfunding

Nach mehr als einem dreiviertel Jahr Entwicklungszeit würden wir sehr gerne unser Projekt in die Realität umsetzen, um nicht am Ende mit leeren Händen dazustehen.

Damit wir diesen Climber auch umsetzen können, brauchen wir Geld für die Materialien.

Bis zum 10.12.2020 läuft unser Crowdfunding über die Webseite https://www.99funken.de/alpha-centauri.

Herzlichen Dank an alle unserer bisherigen Spender mit dessen Hilfe unser Projekt in greifbare Nähe rückt:

CGC Capital-Gain Consultants GmbH

Robert Krämer

Ute Seidel

Ute Groß

Aaron Troll, Robert Krämer, Alexander Groß, Leon Kalbitz, Paul Vielhauer (fehlt)

Madeleine Vielhauer

Alexander Groß 

Jens Müller

Elias Ortlieb

Nils Hensch

Elisabeth Berka

Frank Ellinger

Lucas Nöller

Joshua Stoll

Jutta Rosemeier

Paul Vielhauer

Rico Nerger

Aaron Troll

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