Rozpoczęto eksperyment TU-Experiment na wszystkich

Studencki zespół przygotowawczy był już od tygodnia w Kirunie: Felix Oesterle, Nima Mirrafati, Felix Schoetzau, Matteo Grube, Arved Dörpinghaus (od lewej do prawej) przed modułem eksperymentalnym i szczytem rakiety.

Moduł eksperymentalny w korpusie rakiety

"Propellant Management Devices" wyprodukowane przez zespół za pomocą druku 3D

Tradycyjnie każda misja kosmiczna ma swój emblemat, czyli „Patch”, tak jak WOBBLE2.

W ramach europejskiego programu REXUS (Rocket Experiments for University Students) 11 marca 2025 roku wystartowała rakieta badawcza na wysokości z Esrange Space Center w pobliżu szwedzkiego miasta Kiruna. Wśród uczestników: eksperyment z TU Berlin, który testuje nowatorskie zbiorniki paliwa wyprodukowane za pomocą druku 3D do zastosowań kosmicznych. Zespół stowarzyszenia kosmicznego „BEARS e.V.” (Berlin Experimental Astronautics Research Student Team) z TU Berlin z powodzeniem zgłosił się do programu REXUS. Ten studencki program kosmiczny jest wspierany przez Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) oraz szwedzką agencję kosmiczną SNSA. Zespół pięciu studentów był już od tygodnia w Kirunie na ostatnich testach i montażu eksperymentu na rakiecie. Trzy kolejne – jedna studentka i dwóch studentów – przybyli na start. W sumie osiem zespołów z północnej Szwecji bierze udział, które swoje eksperymenty z dwoma wysokościowymi rakietami kierowały w stronę kosmosu. Przez około dwie minuty możliwe było przeprowadzanie prób w stanie nieważkości.

„Jesteśmy bardzo zadowoleni, że start przebiegł tak pomyślnie, w końcu nad misją pracujemy od prawie dwóch lat”, mówi Matteo Grube, student magisterski inżynierii lotniczej i kosmicznej. „Teraz zajmiemy się analizą danych pomiarowych podczas nieważkości. To zajmie nam jeszcze trochę czasu.” Obiekty testowe to sześć różnych zbiorników paliwa do rakiet, wyprodukowanych za pomocą druku 3D. Ta nowa technologia produkcji upraszcza zarówno proces wytwarzania, jak i umożliwia tworzenie nowych projektów.

Paliwo w stanie nieważkości musi pozostać pod kontrolą

Ciecz w zbiorniku rakiety zachowuje się zupełnie inaczej w stanie nieważkości, ponieważ brak grawitacji nie przyciąga jej w kierunku Ziemi. Swobodne unoszenie się cieczy może prowadzić zarówno do problemów z kontrolą położenia rakiet i satelitów, jak i do nieoptymalnego przepływu paliwa z wylotu zbiornika w kierunku silnika rakiety. „Dotychczas stosowaliśmy tu zgrzewane blachy lub profile rurowe, które zapewniają rozwiązanie”, wyjaśnia Grube. Struktury te nazywane są „Urządzeniami do Zarządzania Paliwem” (PMD). „Chcieliśmy teraz przetestować różne nowe projekty PMD, które można wyprodukować wyłącznie za pomocą addytywnych metod wytwarzania.” Dopiero około dziesięć lat temu technologia druku 3D została również zaadaptowana do metali. Polega to na topieniu punktowo proszku metalowego laserem, co pozwala na tworzenie dowolnych trójwymiarowych kształtów.

Sześć różnych kształtów zbiorników paliwa jest testowanych

Przetestowano teraz sześć różnych kształtów PMD. Sześć kamer obserwowało zbiorniki podczas dwuminutowego stanu nieważkości. Zbiorniki były wypełnione wodą z dodatkiem fluorescencyjnej substancji. Aby można było nagrać zachowanie wody, zewnętrzna część zbiorników wykonana była z plexi. Eksperyment odzwierciedla również akronim „WOBBLE2”, który zespół wybrał na nazwę: „Weightless Observation of Fluid Behaviour with Berlin Liquid Guidance Experiment”. Cyfra 2 wskazuje, że pomysł z nowymi projektami zbiorników był już prawie realizowany w innym konkursie – wtedy poszukiwano eksperymentu, który niemiecki astronauta Matthias Maurer zabrałby w kosmos.

Projekt nie byłby możliwy bez hojnego wsparcia

„Jesteśmy bardzo zadowoleni, że tak wielu studentów z zespołu mogło polecieć do bazy rakietowej „Esrange Space Center””, mówi Benedict Grefen z Zakładu Techniki Kosmicznej TU Berlin, który opiekował się zespołem studentów i był inicjatorem projektu. „Od Towarzystwa Przyjaciół TU Berlin wielokrotnie otrzymywaliśmy wsparcie finansowe na pokrycie kosztów podróży, także na spotkanie przygotowawcze w zeszłym roku w Kirunie.” Ponadto studenci otrzymali wsparcie od firmy APWORKS GmbH przy druku metalowym, od firmy Sensirion AG przy zakupie czujników oraz wsparcie finansowe na podróż i druk koszulek zespołowych.