Experiment van de TU Berlijn vliegt naar de maan

In het project MOONRISE onderzoeken wetenschappers hoe we in de toekomst met de laser via 3D-printen straten of gebouwen uit maanstof kunnen maken.

Smelten van kunstmatige maanstof met een laser.

De lander „Griffin“ van Astrobotic. Een lander die de MOONRISE-laser naar de maan transporteert, zou er zo uit kunnen zien.

De start zal naar verwachting eind 2026 plaatsvinden. Vervolgens zal een door de TU Berlin en het Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ontwikkeld systeem voor het laser smelten van maanstof, het zogenaamde regolith, voor eerste tests op de maan vliegen. Hiervoor heeft het LZH als consortiumpartner van het project nu een contract gesloten met het ruimtevaartbedrijf Astrobotic. De visie van het project „MOONRISE“ is om in de toekomst infrastructuren op de maan te kunnen maken met de beschikbare materialen daar. Landingsplaatsen, wegen of gebouwen van maanstof ter plaatse vervaardigen zou enorme transportkosten besparen, want het transport van materiaal van de aarde naar de maan is met kosten tot wel een miljoen dollar per kilogram zeer kostbaar.

„Ik ben blij onze samenwerking met Astrobotic, een belangrijke speler in de ruimtevaarttechnologie, bekend te maken. Samen kunnen we dit innovatieve project nu letterlijk laten opstijgen“, zegt Dr. Dietmar Kracht, CEO van het LZH. Astrobotic is een Amerikaans maanslogistiekbedrijf dat het vervoer van ladingen naar de maan aanbiedt, zowel voor commerciële als wetenschappelijke doeleinden. Het bedrijf kreeg de opdracht op basis van een aanbestedingsprocedure voor haar aanbod.

Kunstmatige intelligentie (AI) helpt bij het laser smelten

De lander van Astrobotic moet – naast andere ladingen van verschillende opdrachtgevers – worden uitgerust met een compacte, robuuste laser die bij het LZH wordt ontwikkeld. Deze laser zal het maanstof smelten en zo 2D-structuren op het maanoppervlak creëren, een eerste test voor de latere 3D-druk. Een camera zal het proces vastleggen en het voor de onderzoekers op aarde mogelijk maken om het te analyseren met behulp van een intelligent beeldverwerkingssysteem. „Kunstmatige intelligentie zal ons niet alleen helpen een geschikte plek op het maanoppervlak te vinden voor het laser smelten. Ze moet ook tijdens het experiment een kwaliteitscontrole van de gedrukte structuren mogelijk maken“, zegt Benedict Grefen van de werkgroep „Exploratie en aandrijvingen“ in het vakgebied Ruimtevaarttechniek (RFT) van de TU Berlin.

Bouwstenen met verschillende samenstellingen van maanstof

Daartoe behoort ook een regolith-bouwdoos, ontwikkeld aan de TU Berlin, waarmee de eigenschappen van de mogelijke landingsplaatsen nauwkeurig kunnen worden nagebootst. „De regolith-simulant wordt vervolgens aangepast aan de uiteindelijke landingsplek op de maan, zodat het laserproces in het laboratorium kan worden geoptimaliseerd voor de daadwerkelijke maanmissie“, legt Grefen uit, die het project aan de zijde van de TU Berlin leidt. Tegelijkertijd worden met een „oppervlakte-analogie-model“ trainingsgegevens voor de AI gegenereerd. Dit model zal ook tijdens de missie de beslissingen ondersteunen. Het doel is een „Proof of Concept“ dat laser smelten op de maan mogelijk is.

Subsidie van 4,75 miljoen euro

„Het MOONRISE-team test een kerntechnologie voor toekomstige activiteiten op de maan, en we zijn dankbaar dat we zijn geselecteerd in de competitie voor het vervoer van hun lading. MOONRISE is een prachtig voorbeeld van het soort nieuwe ideeën, nieuwe wetenschappelijke demonstraties en nieuwe landen die onze landings- en transportsystemen kunnen gebruiken om hun eigen geplande bijdragen aan de opkomende maan-economie te bevorderen“, zegt Dan Hendrickson, vicevoorzitter voor bedrijfsontwikkeling bij Astrobotic.

Het project wordt gefinancierd door het Duitse ruimtevaartagentschap DLR met middelen van het Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) ter waarde van 4,75 miljoen euro. Projectpartners zijn het LZH en de TU Berlin.