Orbitallander
Entwicklung, Fertigung und Test einer aufklappbaren Schutzvorrichtung für eine landende Raumsonde
Gefördert von: Wirtschaftsförderung Bremen (WFB) EFRE 
Förderkennzeichen: LURAFO1003e
Projektbudget FIBRE: 77735€
Projektlaufzeit: 16.07.2017 – 31.05.2019
Projektpartner: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), GERADTS GmbH, Materialise GmbH, Airbus DS GmbH
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll ein gewichtsoptimiertes Landesystem für eine Raumsonde, die kleine Himmelskörper erkundet, entwickelt werden. Die aus der Anziehungskraft des Zielobjektes resultierende Landegeschwindigkeit muss durch eine energieabsorbierende Dämpfungsstruktur abgebaut werden, um eine unbeschadete Landung der Raumsonde zu gewährleisten.
Basierend auf repräsentativen Anforderungen aktueller und geplanter Missionen wird ein Landekonzept für die Raumsonde MASCOT des DLR umgesetzt. Die Schutzstruktur muss den gesamten Lander umschließen, da dieser beim Landeanflug keine Lagekontrolle besitzt und in jeder erdenklichen Position aufprallen kann. Nach der Landung soll diese schützende Struktur jedoch aufgeklappt oder weggesprengt werden, damit die Instrumente der Sonde mit den Untersuchungen vor Ort beginnen können und die Kommunikationsantenne Daten zum Mutterschiff im Orbit schicken kann.
Die Schutzstruktur soll durch eine Schale realisiert werden, welche in Sandwichbauweise mit Deckschichten aus Faserverbundkunststoffen und einem metallischen, energieabsorbierenden Kern aufgebaut wird. Diese Crash-Struktur soll im Rahmen des Projektes erstmalig mit Hilfe des additiven Fertigungsprozesses des Laserschmelzens von Metallen generiert werden. Diese bietet den Vorteil komplexe, lastangepasste Gitterstrukturen generieren zu können und somit optimales Crash-Verhalten bei einem geringen Gewicht zu erzielen. Dabei sind insbesondere materialspezifische Aspekte, wie die Definition geeigneter Materialien in Wechselwirkung mit der zu konstruierenden Gitterform und das makroskopische Verhalten der Gitterstruktur und Berücksichtigung raumfahrtspezifischer Anforderungen zu untersuchen.
Neben der Entwicklung der Crashstruktur mittels Materialtests und numerischer Simulationen ist die Konstruktion eines Entfaltungsmechanismus zum Entfernen der Schutzhülle erforderlich. Um die konstruktive und strukturelle Auslegung validieren zu können, werden Landeversuche nachgestellt, die die Crash-Eigenschaften und deren Einfluss auf den Entfaltungsmechanismus untersuchen.