Para coletar detritos espaciais

Tarefa: "Coleta de" detritos espaciais
Como "coletar" e descartar essas peças já está sendo discutido na pesquisa espacial. Mas, antes de tudo, é preciso saber como as peças se movem no espaço.

Essa questão é o foco do projeto UB-Space, que foi fundado por seis estudantes de diferentes disciplinas da Universidade de Bremen. líder da equipe Maren Hülsmann: "Até agora, dois módulos conseguiram se acoplar quando se comunicaram entre si. No entanto, os detritos espaciais são os chamados "objetos não cooperativos" que uma espaçonave precisa reconhecer, abordar e agarrar."

Isso requer cálculos matemáticos complexos - Maren Hülsmann e sua colega de equipe Amina Zaghdane estão estudando tecnomatemática - mas também é necessário coletar valores de referência e dados de teste. E essa é exatamente a tarefa do UB-Space.

Para o espaço com o foguete de sondagem
O fato de seis alunos estarem realizando um experimento espacial muito real e complexo se deve ao programa alemão-sueco REXUS/BEXUS. A abreviação significa "Rocket Experiments for University Students (Experimentos com foguetes para estudantes universitários)" ou "Balloon Experiments for University Students (Experimentos com balões para estudantes universitários)". As equipes de estudantes podem enviar tarefas de pesquisa para o programa. Um júri examina as propostas e, em cada rodada de projeto, quatro equipes recebem - em termos simples - uma seção de um foguete para colocar sua configuração de pesquisa. Os quatro módulos são alojados em um foguete de sondagem que é lançado ao espaço uma vez por ano a partir do centro espacial de Kiruna, no norte da Suécia.
 
A ideia por trás do UB-Space: o módulo do foguete libera um corpo de prova na termosfera e usa sensores e várias câmeras para registrar a posição e o movimento dessa unidade em queda livre "" . Maren Hülsmann: "Recebemos dados de imagem e posição do movimento real da FFU no espaço. Até agora, só havia simulações do movimento de componentes no espaço."

Cálculos complexos são novamente necessários ao analisar o experimento, pois cada foguete gira constantemente em torno de seu próprio eixo para compensar os desequilíbrios.

Projetando para condições ambientais especiais
Nos doze meses que antecedem o lançamento do foguete, as equipes de projeto estão muito ocupadas. Na UB-Space, isso é particularmente verdadeiro para Oliver Dorn, que está estudando engenharia naval e projetando a mecânica do módulo. Aplicam-se restrições específicas do espaço: "O consumo de energia é limitado pelo sistema, assim como o peso e o espaço de instalação, e o atrito do ar gera temperaturas de até 200 °C." Sob essas condições, como projetar o acionamento que transporta o corpo de prova para fora do foguete? Rapidamente ficou claro que uma aba no foguete seria estourada primeiro. Em seguida, uma unidade contendo a "Free Falling Unit" é estendida. Lars Flemnitz, estudante de engenharia elétrica e interruptor de proximidade do projeto UB-Space: "Testamos vários sistemas de propulsão. Duas unidades de parafuso usadas em paralelo funcionaram melhor aqui."

Acionamento e suporte do programa igus®
Os acionamentos do fuso são provenientes do programa drylin® da igus®. Os fusos de aço inoxidável cobrem um caminho de extensão de 150 milímetros. Eles são acionados por um motor de passo NEMA 11, que opera com alto torque e baixa velocidade de 3 cm/s. O suporte no qual a FFU está localizada é preso a uma porca de parafuso de avanço, que foi impressa a partir do tribofilamento iglidur® J260. Esse é um de um total de seis filamentos diferentes para impressão 3D que a igus® oferece. O que todos eles têm em comum é que são otimizados para atrito e desgaste e que peças especiais para protótipos ou pequenas séries podem ser produzidas de forma rápida e econômica, mesmo com geometrias complicadas. A UB-Space também adquiriu outros componentes para o suporte da igus®.
 
Um componente pouco visível também vem do kit de construção® da igus, que é de importância crucial aqui. Oliver Dorn: "O corpo de prova (FFU) fica em um suporte que é fixado com fita Tribo-Tape.

é revestido." Essa película deslizante feita de iglidur® com coeficientes de atrito muito baixos é relativamente nova no programa® da igus. Ela garante que a unidade deslize para fora do suporte e se afaste do foguete após a abertura da aba e a extensão do acionamento.

Testes complexos antes do lançamento

Cada um dos experimentos REXUS precisa passar pelos mesmos procedimentos complexos de teste e aprovação que são comuns em viagens espaciais comerciais e científicas, de acordo com os padrões da ESA. Por exemplo, o módulo de foguete da UB-Space acabou de concluir os testes de vibração e aceleração com 12 g em três eixos.
 
O esforço envolvido é compreensível, pois não há voos de teste ou protótipos em viagens espaciais: O experimento tem que ser bem-sucedido no primeiro e único voo. No entanto, a equipe da UB-Space está otimista e é incentivada pelos engenheiros de teste profissionais que estão continuamente apoiando o projeto.

Não é preciso dizer que o foguete REXUS com o experimento UB-Space não se tornará lixo espacial. Após um voo parabólico com um ápice a uma altitude de 90 quilômetros, que o leva para além das três camadas da atmosfera e para a termosfera, o foguete pousa de volta no norte da Suécia. Os dados coletados pelo UB-Space durante o percurso serão então analisados.