Forschung
Seit je her blicken Menschen zum Himmel auf und staunen. Die Raumfahrt hat uns träumen lassen, schon lange bevor sie Realität wurde. Diejenigen, die live den ersten Satelliten, den ersten Menschen im All und die ersten Schritte auf dem Mond miterlebt haben, werden diese Meilensteine in der Geschichte der Erkundung des Weltalls nie vergessen. Über Raumfahrt zu sprechen ist auf viele Arten aufregend, aber wenn Menschen in die Gleichung einbezogen werden, wird es noch inspirierender.
Mit Yuri Gagarins historischem Flug ins Weltall im Jahr 1961 begannen die ersten intensiven technologischen Entwicklungen, um Menschen im Weltraum am Leben zu erhalten. Seitdem treibt die Forschung im Bereich der astronautischen Raumfahrt die Entwicklung von Technologien an, die nicht nur für die Raumfahrt selbst, sondern auch für unseren eigenen Planeten Erde wichtig sind. Mit dem Aufbau von Raumstationen, wie der Internationalen Raumstation (ISS) als internationales Forschungslabor konnten so schon viele Technologien entwickelt, erprobt und optimiert werden. Immer ehrgeizigere Ziele von Raumfahrtagenturen und privaten Unternehmen, wie etwa astronautische Missionen zum Mond oder Mars, erfordern nun noch robustere und nachhaltigere Systeme, um Menschen sicher und gesund im Weltraum zu halten. Die astronautische Raumfahrt ist dadurch eine unerschöpfliche Inspirationsquelle für Kreativität und neue Technologien.
Die Professur für Human Spaceflight Technology betreibt Forschung, die es Menschen eines Tages ermöglichen könnten, zur Oberfläche des Mondes zurückzukehren oder auf dem Mars zu überleben, beispielsweise durch die Entwicklung von Lebenserhaltungssystemen (LSS). Die Entwicklung solcher Technologien kann uns auch dabei helfen, Probleme hier auf der Erde zu lösen, wie etwa die hohen CO2-Werte in unserer Atmosphäre. Ebenso kann sie zu einem sinnvollen und nachhaltigen Umgang mit unseren Ressourcen auf der Erde beitragen. Die Erkundung des Weltalls ist daher nicht nur relevant für entfernte Raumfahrtmissionen, sondern auch für die "Mission Erde". Neben den LSS wird die Forschung an unserer Professur auch die Simulation und das Training im Bereich der astronautischen Raumfahrt umfassen.
Forschungsfelder
Lebenserhaltungssysteme (LSS)
Das Lebenserhaltungssystem ist ein wichtiges Sub-System in jeder astronautischen Raumfahrtmission. Es stellt sicher, dass die richtigen Bedingungen für das Überleben der Astronauten in einer Station oder Basis bereitgestellt werden. Menschen benötigen eine passende Atmosphäre zum Atmen, Wasser und Nahrung. Technologien zur Wiederaufbereitung und Herstellung dieser Komponenten sind dabei notwendig. Ein Forschungsschwerpunkt liegt auf der Verwendung von Mikroalgen-Photobioreaktoren, die durch Photosynthese Sauerstoff und essbare Biomasse liefern können.
Simulation für die Astronautische Raumfahrt
Jede astronautische Raumfahrtmission beginnt mit einer Missionsaussage. Aus dieser Mission können Ziele definiert und wichtige Entscheidungen zur Missionsgestaltung getroffen werden. Konzeptionelle Designstudien liefern ein erstes Design für eine astronautische Raumfahrtmission. Ein solches Design ist äußerst interdisziplinär und erfordert viel Teamarbeit. Für eine solche Studie sind dabei mehrere Tools erforderlich, um verschiedene Aspekte der Mission zu analysieren und die jeweiligen Sub-Systeme zu entwerfen.
Training für die Astronautische Raumfahrt
Die Leistung von Astronauten kann von verschiedenen Missionsaspekten beeinflusst werden, wie bsp. Isolation. Die Trainingsplanung und die Hardware-Gestaltung können dabei zu einem besseren Verständnis und einer Verbesserung solcher Faktoren beitragen. Virtual Reality ist ein Schlüsselelement bei der Entwicklung von Tools zur Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Parameter auf die Leistung von Astronauten und zur Entwicklung optimierter Trainingsstrategien.