Los estudiantes de TU viajan a Suecia para realizar pruebas de su experimento espacial

Una parte del equipo cada vez más grande de WOBBLE2. Fila superior de izquierda a derecha: Jonas Engler (Informática), Robin Nitschke (Ingeniería Aeroespacial), Felix Oesterle (Transporte), Matteo Grube (Aeronáutica y Espacio), Benedict Grefen (Asistente de investigación en ingeniería aeroespacial). Fila inferior de izquierda a derecha: Aurel Gröbel (Ingeniería civil y transporte) y Franz Schneider (Ingeniería Aeroespacial). Las cinco personas en el centro (Robin, Felix, Matteo, Aurel y Franz) viajan junto con Nima Mirrafati (Transporte, no en la imagen) a Kiruna.

Dentro del programa europeo REXUS (Rocket Experiments for University Students), del 5 al 9 de febrero de 2024, seis estudiantes de la TU Berlín viajarán para entrenamiento y pruebas al Centro Espacial Esrange, cerca de la ciudad sueca de Kiruna. Un equipo de la asociación aeroespacial "BEARS e.V." (Berlin Experimental Astronautics Research Student Team) en la TU Berlín se postuló con éxito en REXUS. Este programa estudiantil de exploración espacial es respaldado por el Centro Alemán de Aviación y Espacio (DLR) y la agencia espacial sueca SNSA. Después del entrenamiento en Kiruna, el equipo debe crear una versión de su experimento apta para vuelo en el plazo de un año. Se trata de tanques de combustible innovadores para cohetes, fabricados mediante impresión 3D. En total, nueve equipos lanzarán sus experimentos a principios de 2025 en el norte de Suecia con dos cohetes de investigación de altitud hacia el espacio, realizando experimentos en ingravidez durante aproximadamente tres minutos.

„La industria aeroespacial es, por un lado, muy innovadora, pero al mismo tiempo muy conservadora. Porque todo cuesta mucho dinero, tienden a no cambiar las soluciones que funcionan“, dice Matteo Grube, estudiante de maestría en ingeniería aeroespacial. Los proyectos estudiantiles económicos podrían impulsar innovaciones relevantes para el desarrollo general de la exploración espacial. Como en el proyecto con el que el equipo de la TU Berlín se postuló en el programa REXUS: tanques de combustible producidos mediante impresión 3D, que simplifican la fabricación y permiten nuevos diseños.

El combustible en ingravidez debe ser controlado

El combustible líquido en el tanque de un cohete se comporta de manera completamente diferente al entrar en ingravidez, en comparación con cuando la gravedad lo atrae hacia la Tierra. La suspensión libre del líquido podría causar problemas en el control de orientación de cohetes y satélites, así como que el combustible no fluya de manera óptima hacia la salida del tanque en dirección al motor del cohete. „Hasta ahora, se utilizan chapas soldadas o perfiles huecos para solucionar esto“, explica Grube. Estas estructuras se llaman „Dispositivos de Gestión de Propelente“ (PMD). „Ahora queremos probar diferentes nuevos diseños para los PMD, que solo pueden fabricarse mediante procesos aditivos“. Hace poco más de diez años, la impresión 3D también se estableció para metales. Aquí, un láser funde de manera puntual polvo metálico, creando cualquier forma tridimensional deseada.

Se prueban seis formas diferentes para los tanques de combustible

El equipo de estudiantes, que creció desde las primeras reuniones en verano de 2023 hasta un total de diez personas, no solo trabaja en las posibles formas para los PMD, de las cuales se pueden probar seis diferentes en el cohete de investigación de altitud REXUS. „Estamos en busca de instalaciones adecuadas para el láser de fusión de metales, en contacto tanto con la industria como con varias universidades“, cuenta Grube. Además, hay que preparar el entorno de pruebas para los modelos de tanques de combustible. Se colocarán seis cámaras para observar los tanques, que se llenarán con agua enriquecida con una sustancia fluorescente para los experimentos. Para poder filmar también el comportamiento del agua, la parte exterior de los tanques debe estar hecha de plexiglás.

Plan de pruebas riguroso hasta el lanzamiento en marzo de 2025 en Suecia

„Estamos muy contentos de que tantos estudiantes del equipo puedan viajar a la base de cohetes 'Esrange Space Center', donde en poco más de un año despegará el cohete REXUS“, dice Benedict Grefen, del departamento de ingeniería aeroespacial de la TU Berlín, quien supervisa al equipo estudiantil. „Agradecemos mucho a la sociedad de amigos de la TU Berlín, que además de los cuatro lugares previstos en el programa REXUS, pudo financiar el viaje de otros dos estudiantes.“ Allí, los estudiantes conocerán las plataformas de lanzamiento y el cohete de investigación de altitud, y recibirán instrucciones de seguridad. Pero sobre todo, presentarán su concepto experimental a expertos y recibirán valiosos comentarios.

„Luego, sigue un plan de pruebas bastante estricto hasta el lanzamiento de los cohetes en marzo o abril de 2025. Los estudiantes deberán pasar por revisiones adicionales, algunas en el DLR en Oberpfaffenhofen y en el Centro para Tecnología Aeroespacial Aplicada y Microgravedad (ZARM) en Bremen, y también una o dos revisiones en nuestra institución“, explica Benedict Grefen. „Se examinará minuciosamente el experimento para garantizar que funcione de manera confiable durante el vuelo.“

El equipo 'WOBBLE2' es multidisciplinar

Matteo Grube afronta con tranquilidad esta presión adicional a su estudio. Fue elegido por sus colegas como líder del equipo, que ha bautizado con el acrónimo „WOBBLE2“, que significa „Observación sin peso del comportamiento de fluidos con el experimento de guía líquida de Berlín“. El número 2 indica que la idea con los nuevos diseños de tanques casi fue seleccionada en otra competencia, cuando se buscaba un experimento que el astronauta alemán Matthias Maurer llevaría al espacio. Grube está convencido de que su equipo superará las tareas, porque cuenta con una formación muy diversa. „Además de ingenieros aeroespaciales, también tenemos personas de informática, ingeniería mecánica y civil“, dice Matteo Grube. „Incluso hay un estudiante de Erasmus de Noruega en el equipo.“