Untersuchungen zu Einflussfaktoren auf die Qualität von Experimenten unter Mikrogravitation im Einstein-Elevator

Abstract

Die Forschung an physikalischen Grundlageneffekten in Schwerelosigkeit und die Entwicklung weltraumtauglicher Technik für zukünftige Missionen stößt in bestehenden Einrichtungen hinsichtlich ihrer Wiederholrate, Größe und möglicher Nutzlast an ihre Grenzen. Außerdem lassen sich beispielsweise Mond- oder Marsgravitation nicht oder nur mit hohem Aufwand simulieren. Diese Arbeit ist im Rahmen der Entwicklung einer neuartigen Anlage für die Forschung unter Mikrogravitation und anderen Schwerebedingungen mit hoher Wiederholrate entstanden. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt dabei auf der Beschreibung der Anlage und ihrer Komponenten in Hinblick auf ihren Einfluss auf die Restbeschleunigung im Experiment während der Mikrogravitationsphase. Dazu sind die Einzelkomponenten teils in Prüfstandsuntersuchungen, teils in Simulationen analysiert und die ermittelten Einflüsse in einem Mehrkörpermodell zusammengefasst worden. Eine weitergehende Analyse findet im Rahmen erster Versuchsflüge im Einstein-Elevator statt.

Research on basic physical effects in microgravity and the development of space-qualified technology for future missions is reaching its limits in existing facilities in terms of repetition rate, size and possible payload. In addition, Lunar or Martian gravity, for example, cannot be simulated or can only be simulated at great expense. This work has been done in the context of the development of a new facility for research under microgravity and other gravity conditions with high repetition rate. The main focus of this work is the description of the facility and its components with respect to their influence on the residual acceleration in the experiment during the microgravity phase. For this purpose, the individual components have been analyzed partly in test bench investigations and partly in simulations. The influences determined have been summarized in a mechanical simulation model. A more detailed analysis will be carried out during the first test flights in the Einstein-Elevator.