EXPLORE Kurzvorstellung

Explorationsmissionen, insbesondere bemannte und Nutzlastflüge, erfordern erhebliche Transportkapazitäten zu zukünftigen Zielen wie Mond und Mars. Eine Möglichkeit diese Nutzlast- und Crew-Kapazitäten zu erreichen, liegt in der Wiederbetankung orbitaler Antriebsstufen. EXPLORE möchte Technologien und Prozesse für diese Betankungsaktivitäten untersuchen und deren Entwicklung vorantreiben, indem einzelne Parameter in einem Mikrogravitationsexperiment analysiert werden.

Lagerfähige Treibstoffe werden bereits im Orbit transferiert (z.B. auf der ISS), die Nutzung von effektiveren kryogenen Treibstoffen stellt jedoch besondere Herausforderungen. Ein Treibstofftank ist typischerweise durch ein Hilfsgas bedruckt, welches nach Erschöpfung des Vorrats im Tank verbleibt. Bei der Wiederbefüllung muss nun der durch das Gas bereitgestellte Druck erhalten werden, um Abdampfverluste zu minimieren. Gleichzeitig sollen flüssige und gasförmige Phase nicht vermischt und ein möglichst hoher Füllungsgrad des Tanks erreicht werden. Diesen Wiederbetankungsprozess bildet das EXPLORE Experiment nach und untersucht hierbei den Einfluss der Fließgeschwindigkeit auf die Strömung und den erreichten Füllstand.

EXPLORE beinhaltet sechs transparente Testkammern mit angeschlossenen Gasreservoirs, die aus zwei zentralen Flüssigkeitstanks befüllt werden. Der Treibstofftransfer wird optisch mit einer Kamera sowie über Druck- und Temperaturmessungen aufgezeichnet. Das Geschwindigkeitsprofil der Strömung wird hierbei für jede Kammer variiert, um optimale Bedingungen zu identifizieren.

EXPLORE wurde von sechs Studenten der Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart initiiert und wird von diesen gemeinsam mit einem Student der Elektro- und Informationstechnik im Laufe des Jahres 2010 realisiert. Mehr Informationen über das Experiment sind über die Menüleiste links zu finden.