Mondbasis und Gecko-Satelliten

Poslední kontrola v laboratoři: NanoFF-satelit je již na cestě vesmírem.

Šedá barva vyvýší futuristickou kopuli měsíční základny od prašného povrchu. Její tři metry silné stěny z měsíčního regolitu poskytují astronautům bezpečnou ochranu před nebezpečným kosmickým zářením a nárazy mikrometeority. V budoucnosti, kdy se Měsíc stane rušným opěrným bodem lidstva, se kolem trvalé základny rozprostírají opevněné silnice a stabilní přistávací plochy. Umožňují bezproblémový provoz měsíčních vozidel, robotů a raket, aniž by se zabořily do tlusté vrstvy prachu pokrývající Měsíc. Obrovské, přímo na místě vyrobené parabolické antény a solární panely, vyrobené z měsíčního regolitu, zásobují základnu energií a zajišťují komunikaci se Zemí. Kdo poslouchá Enrica Stolla, vedoucího oddělení kosmické techniky, má pocit, jako by byl ve sci-fi filmu.

Replikovaný měsíční prach

Klíčem k uskutečnění této vize je měsíční regolit, prach pokrývající celý Měsíc, na kterém Neil Armstrong zanechal svůj slavný otisk nohy. „Regolit se skládá převážně z oxidových sloučenin na bázi železa, titanu, křemíku, hliníku nebo hořčíku a nabízí potenciálně bohatý materiál pro budoucí měsíční základnu,“ vysvětluje Stoll. Vzhledem k tomu, že přeprava jednoho kilogramu materiálu ze Země na Měsíc stojí přibližně milion eur, vědci z Technické univerzity v Berlíně zkoumají zpracování měsíčního prachu, který si sami znovu vytvořili. Momentálně vyvíjejí technologii 3D tisku, která by měla fungovat za extrémních podmínek na Měsíci. První laserové pokusy s simulantem regolitu již provedli v vakuové komoře a ve volném pádu v podmínkách lunární gravitace.

Už v roce 2026 by měla ve spolupráci s laserovým centrem Hannover přistát na Měsíci laser vyvinutý Technickou univerzitou v Berlíně v rámci projektu „Moon­Rise“ a provést první 3D tisk s pravým měsíčním regolitem. „Pokud bude tento proces úspěšný, roboti, kteří budou na Měsíc vysláni předem, by mohli sbírat měsíční prach a vyrábět stavební materiály pro budovy a silnice, stejně jako nosiče pro solární panely a každodenní předměty, jako jsou hrnky a talíře,“ vysvětluje Stoll. Také těžba a využití prvků z měsíčního prachu je vzrušující.

Patří sem získávání kyslíku nebo křemíku z oxidových sloučenin a extrakce kovů, jako je železo, titan nebo hliník. Studenti tohoto oddělení také zkoumají metodu, jak zahřívat měsíční regolit bez laseru. Plánují vývoj přenosného zařízení založeného na Fresnelově čočce, která soustředí sluneční světlo přímo na místě, aby zahřívala a dále zpracovávala měsíční prach.

Recyklace ve vesmíru

Další vesmírná vize od Stolla, na které jeho tým již pracuje, se inspirovala přilnavými mechanismy gekonů. V budoucnu by se měly mini-satelity schopné přichytit k opravám potřebným satelitům, například k výměně baterií nebo solárních panelů. Nepoužívané satelity by mohly odstraňovat ze své dráhy, aby je shořely v atmosféře Země. Vybaveny dockingovým mechanismem, který pomocí syntetických „lepivých podložek“ napodobuje mikro-vlastnosti gekončích nohou, by měly satelity TU sloužit jako odpadková služba a opravárenská služba, čímž by řešily rostoucí problém vesmírného odpadu. Současná mise TU Berlín „NanoFF“ již testuje, jak přesně lze několik malých satelitů navigovat ve formaci, aby mohly v budoucnu provádět údržbu a opravy na oběžné dráze.

Enrico Stoll plánuje dlouhodobě využití těchto mini-satelitů pro meziplanetární mise, například k Venuši nebo Marsu, aby zde shromažďovaly vědecká data a udržitelněji využívaly vesmír. Má dostatek zkušeností: aktuálně je 30. satelit TU Berlín ve vesmíru a je řízen přímo oddělením kosmické techniky – což je pro univerzitu na celém světě unikátní.

Oddělení kosmické techniky

Oddělení kosmické techniky na TU školí systémové inženýry pro vesmír. Výzkum se zaměřuje na distribuované vesmírné systémy, průzkum Měsíce a vývoj robotických schopností pro malé satelity na orbitě. Další informace naleznete na webových stránkách oddělení.