TU BRAUNSCHWEIG

Robust and Tolerant Gossamer Structures

(in Zusammenarbeit mit DLR-FA)


 

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Das Forschungsvorhaben "Robust and Tolerant Gossamer Structures" ist ein zweiseitig unterstütztes Promotionsprogramm im Rahmen der D/TEC 12th Networking/Partnering Initiative (NPI) der europäischen Weltraumagentur ESA, das von der ESA und dem Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V.- DLR, gefördert wird. Die wissenschaftlichen Abreiten werden sowohl am Institut für Adaptronik und Funktionsintegration - IAF, der TU Braunschweig, wie auch am Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des DLR durchgeführt. Dies erfolgt innerhalb der Initiative DLR@Uni.

In dieser wissenschaftlichen Studie werden ultra-leichte Weltraumstrukturen auf ihre Robustheit und Toleranz untersucht. Diese sehr leichten Strukturen, auch Gossamer Strukturen genannt, zeichnen sich durch ausgesprochen geringe Massen, bei großen Flächen bzw. großen Volumen, aus. Durch ihre hohe Packungsdichte während des Starts bzw. Transports und der jedoch großen Abmessungen nach der Entfaltung, ermöglichen diese neuartigen Weltraumanwendungen erhebliche Massen- und Kosteneinsparungen. Beispiele für solche Strukturen sind Sonnensegel, Bremssegel (De-Orbit sails), großflächige Antennen, flexible Solarpaneele, Sonnenblenden etc. All diese verschiedenen Gossamer-Strukturen haben gemeinsam, dass sie robust bzw. tolerant auf äußere und innere Einflüsse reagieren müssen. Grundlegende Einflüsse sind die harsche Weltraumumgebung, Beschädigungen, Imperfektionen durch die Fertigung, unbekanntes mechanisches Verhalten in der Schwerelosigkeit, die immerwährend in Bodenversuchen wirkt und nicht vernachlässigt werden kann, oder theoretische Annahmen in Computermodellen die nur bekannte Faktoren einschließen.

Hierbei werden Untersuchungen und Überlegungen zu Robustheit und Toleranz allgemeingültig für Gossamer Strukturen, als Klasse von Weltraumstrukturen, angestellt. Diese werden speziell an verschiedenen, bestehenden und derzeit in Entwicklung befindlichen Strukturen aus aktuellen Gossamer-Raumfahrt-Projekten des DLR nachgewiesen bzw. überprüft. Daraus leiten sich die Hauptziele dieser Forschungsaufgabe ab: Die Entwicklung einer Analyse- und Optimierungsstrategie, die die Robustheit von Gossamer-Weltraumstrukturen so verbessert dass ein Missionserfolg gesichert werden kann, und das Erstellen von Regeln für robuste Konstruktionen von Gossamer-Weltraumstrukturen.

 

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Martin Zander


  aktualisiert am 28.11.2013
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