ÖWF präsentiert neuen Marsanzug-Prototypen

Technologie wurde bei Arbeitstreffen mit NASA-Zentren in Washington, D.C. bestätigt

Bei der heutigen Pressekonferenz in Wien präsentierte das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) die zweite Generation seines Raumanzug-Simulators. Der neue Marsanzug-Prototyp „Serenity“ wird 2020 bei der nächsten internationalen Mars-Missions-Simulation unter österreichischer Leitung zum Einsatz kommen. Mindestens zwei neue Raumanzug-Simulatoren sind geplant. An dem Projekt sind internationale und österreichische High-Tech Unternehmen und Bildungseinrichtungen beteiligt. Zu den Projektpartnern zählen die Eidgenössische Material- und Forschungsanstalt des ETH Bereichs in St. Gallen, Schweiz, Infineon in Villach, der Förderverein Technik Tirol, die Mechatronik-Abteilung des Management-Centers Innsbruck sowie Dräger Österreich.

Dass der neue Raumanzug-Simulator dem neuesten Stand der Mars-Analog-Forschung entspricht, wurde auch anlässlich eines Arbeitstreffens vor zwei Wochen in Washington, D.C. bestätigt, an dem Dr. Gernot Grömer, Administrative Director des Österreichischen Weltraum Forums, als einziger Repräsentant einer nicht-US-amerikanischen NGO teilnahm. Dazu Grömer:

„Gemeinsam mit KollegInnen von allen großen NASA-Zentren, dem National Space Council und IndustrievertreterInnen haben wir aktuelle Fragestellungen einer astronautischen Erforschung des Mars diskutiert. Dabei fand unsere Arbeit große Resonanz.“

Rückeneinstieg erhöht Realitätsnähe von Mars-Missions-Simulationen

In die Entwicklung und Fertigung des neuen Marsanzug-Prototypen fließen die Erfahrungen aus allen 12 Mars-Missions-Simulationen des ÖWFs ein. Zu einer der größten Neuerungen gehört der sogenannte „Suitport“. Die ÖWF-Analog-AstronautInnen werden den Raumanzug-Simulator nicht wie bisher in einem mehrstufigen Verfahren in einzelnen Teilen anziehen, sondern vielmehr durch den Rücken in den Anzug einsteigen können. Dabei wird der Rückeneinstieg so konzipiert, dass er an der Außenschleuse des Simulations-Habitats des Raumanzuglabors der Universität von North Dakota, USA andocken kann.

„Der Einstieg durch den Rücken verkürzt die Zeit für Anziehen und Ausziehen des Marsanzugs um die Hälfte. Statt zwei bis drei Stunden werden wir in Zukunft nur noch eine bis eineinhalb Stunden in der Missionsplanung vorsehen. Die gewonnene Zeit kann für Experimente verwendet werden, die wir während der Mars-Missions-Simulationen durchführen“,

erklärte Grömer und ergänzte,

„Auf dem Roten Planeten hat ein Marsanzug, den die AstronautInnen außen am Habitat andocken, um durch eine Schleuse hineinzuschlüpfen, noch weitere Vorteile: Der Marssand wird nicht in das Habitat hineingetragen, mögliche Mikroorganismen, die im Habitat an dem Marsanzug haften bleiben könnten, z.B. durch das Angreifen beim Anziehen, werden nicht hinaus auf den Mars getragen. Kontamination wird bestmöglich minimiert. Durch ein entsprechendes Design unseres Anzugs sind unsere Mars-Analog-Missionen wieder ein Stückchen näher an der astronautischen Erforschung des Roten Planeten.“

Ergonomie und optimale Lastverteilung durch Kooperation mit der Empa

Da die Analog-AstronautInnen durchgehend in dem Marsanzug-Prototypen arbeiten, wurde auf die Optimierung von Tragekomfort und Ergonomie großer Wert gelegt. Hierzu ist das Österreichische Weltraum Forum eine Kooperation mit der Empa, der Eidgenössischen Material- und Forschungsanstalt des ETH Bereichs in St. Gallen, Schweiz, eingegangen. Dazu Dr. Simon Annaheim, wissenschaftlicher Gruppenleiter der Forschungsgruppe „Bodymonitoring“ an der Empa-Abteilung für Biomimetische Membrane und Textilien:

„Die Empa hat ein breites Spektrum von Körpermodellen entwickelt und ist international anerkannter Spezialist für Tragekomfort. Für unsere Forschungsgruppe war es sehr interessant, mit dem ÖWF als Kompetenzträger für Raumanzugsentwicklung im Kontext von zukünftigen Mars-Expeditionen zusammenzuarbeiten und das neue Tragesystem von Serenity durch eine entsprechende Testreihe zu validieren. Diese hat gezeigt, dass der neue Marsanzug-Prototyp eine deutlich bessere Ergonomie und Lastverteilung erreicht, verglichen mit dem bisherigen Modell.“

Gernot Grömer ergänzte:

„Diese Zusammenarbeit zeigt, dass wir – das ÖWF und die Empa – –in zukünftigen Projekten wichtige Forschungsbeiträge zur Steigerung des Tragekomforts (mechanisch wie auch thermisch) von Anzügen leisten können, zukünftige astronautische Mars-Missionen überhaupt ermöglichen. Wir haben uns daher auch entschlossen, unsere Zusammenarbeit zu intensivieren.“

Das getestete Tragesystem, das nunmehr für Serenity zum Einsatz kommen wird, stammt von einem langjährigen Partner des ÖWFs, der Firma Dräger, die als international führendes Unternehmen auf den Gebieten der Medizin- und Sicherheitstechnik gilt.

Industrial Design für Funktionstüchtigkeit und Effizienz

Mit der kompletten Neuentwicklung des Marsanzug-Prototypen ergaben sich auch zahlreiche Herausforderungen betreffend Anordnung und Design von Bauteilen sowie effiziente Nutzung des im Marsanzug vorhandenen Platzes. Dazu DI Bernhard Kaliauer, Industrial Designer für Serenity:

„Wir arbeiten in enger Wechselwirkung mit den einzelnen technischen Abteilungen des ÖWFs am Marsanzug Prototypen. Aufgabenstellungen wie Funktion, Bedienung, Semantik, Anordnung der Bauteile, Einbindung elektronischer Komponenten, Wartungsfreiheit sowie das ermöglichen von kleinen Reparaturen durch die  AstronautInnen selbst sind Themen die hier wichtig sind. Andererseits soll der Anzug aber auch möglichst leicht sein, denn schließlich muss sich ja auch noch der Analog-Astronaut mit dem Marsanzug-Prototypen bewegen können. All diese Aufgabenstellungen sind in das Design eingeflossen. Als Industrial Designer hatte ich auch die Aufgabe, den Anzug und seine Benutzungsoberflächen so zu gestalten, dass sie selbsterklärend und simpel zu bedienen sind. Ein einfaches Beispiel: Mechanismen wie z.B. Knöpfe, mit denen etwas geöffnet oder fixiert werden soll, müssen durch ihr Aussehen klar signalisieren wie sie anzuwenden sind. Soll etwas gedreht werden, muss das für die Nutzer klar sein, damit sie nicht versuchen, daran zu ziehen und im schlimmsten Fall dann etwas kaputtmachen. Eine Aufgabe, die scheinbar klar auf der Hand liegt, bei ungenügender Umsetzung aber zum Problem werden könnte.“

Kooperation mit Bildungseinrichtungen und Unternehmen für Nachwuchs in Wissenschaft und Technik

„Das ÖWF leistet im Rahmen der Entwicklung des Raumanzug-Simulators auch einen wichtigen Beitrag, um Nachwuchs für Wissenschaft und Technik zu gewinnen“,

sagte Gernot Grömer und führte aus,

„So haben wir in Zusammenarbeit mit dem Förderverein Technik Projekte in Tiroler HTLs gestartet, bei denen die SchülerInnen gemeinsam mit unseren ExpertInnen genau definierte Aufgabenstellungen verwirklichen, deren Ergebnisse dann auch in den neuen Marsanzug-Prototypen einfließen sollen. So können bereits junge Menschen an realer wissenschaftlicher und ingenieurstechnischer Arbeit teilhaben und wertvolle Erfahrungen sammeln.“

Hinzu kommen Bachelor-und Masterarbeiten an Universitäten in Österreich, Deutschland und den Niederlanden.

Masterarbeit bei Infineon, Villach

Ein weiteres wichtiges Element im Rahmen der Entwicklung des neuen Marsanzug-Prototypen ist die „Masterarbeit für die Entwicklung von Sensoriklösungen unter Weltraumbedingungen“, die das ÖWF gemeinsam mit Infineon in Villach im August ausgeschrieben hat. Im Fokus der Masterarbeit steht die Erforschung von Standards und Normen für den Einsatz von Infineon-Chips, die aus dem Automotivebereich kommen, unter Weltraumbedingungen. Auf Grundlage der Masterarbeit sollen robuste magnetische Sensoren entwickelt werden, die die Bewegungen des Astronauten im Raumanzug kontrollieren sowie die mechanischen Verriegelungen (z.B. Verschluss des Helms) und den Stromverbrauch überwachen. Näheres hier.

Nächste Schritte

Mindestens zwei dieser Marsanzug-Prototypen sollen bis Ende Sommer 2019 gefertigt und getestet sein. Zu diesem Zeitpunkt werden sie auch erstmals zum Einsatz kommen: beim Training des erweiterten Analog-AstronautInnen-Korps. Die Bewerbungsfrist für neue Analog-AstronautInnen läuft noch bis 10. Oktober. Zur Ausschreibung

Bei der nächsten Mars-Missions-Simulation 2020 werden die Analog-AstronautInnen voraussichtlich bereits mit Serenity arbeiten.

Zum Namen der neuen Generation sagt Gernot Grömer:

„Serenity bedeutet Gelassenheit. Dieser Name ist für uns Programm, denn bei einem so komplexen Unterfangen wie einer Mars-Analog-Mission behält unser hochqualifiziertes Team immer die Übersicht und kann auch auf unvorhergesehene Situationen effizient reagieren.“

Über das ÖWF
Das Österreichische Weltraum Forum (ÖWF) gehört im Bereich der Analog-Forschung weltweit zu den führenden Organisationen, die eine astronautische Raumfahrt vorbereiten. RaumfahrtspezialistInnen sowie ExpertInnen verschiedenster Disziplinen bilden innerhalb des ÖWFs die Basis für diese Arbeit. Gemeinsam mit nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen, Industrie und Unternehmen unterschiedlicher Branchen wird hier Forschung auf höchstem Niveau betrieben.
Dabei nutzt das ÖWF seine ausgezeichneten Kontakte zu MeinungsbildnerInnen, Politik und Medien, um österreichische Spitzenforschung und Technologie international voranzutreiben und bekanntzumachen. Das Österreichische Weltraum Forum ist zudem einer der wichtigsten Bildungsträger in Österreich, wenn es um Raumfahrt geht und darum, junge Menschen für Wissenschaft und Technik zu begeistern sowie ihnen einen Zugang zu dieser Branche zu ermöglichen. Neben der Betreuung von universitären Arbeiten bietet das ÖWF auch immer wieder Studierenden und SchülerInnen die Möglichkeit, im Rahmen von Praktika ihr Wissen zu erweitern.

An Serenity beteiligte Unternehmen
Kooperationspartner in alphabetischer Reihenfolge

• Bernhard Kaliauer Design Studio (Industrial Design Serenity)
• Dräger Austria, Wien (Tragesystem)
• Eidgenössische Material-und Forschungsanstalt (Empa) des ETH Bereichs St. Gallen, Schweiz (Evaluierung Lastenverteilung und thermischer Komfort des Tragesystems)
• New Design University St. Pölten (Visualisierungen)
• Förderverein Technik Tirol
• Infineon, Villach (Sensorik)- siehe Aussendung vom 1. August 2018
• Kunstuniversität Linz, Industrial Design
• Lancom, Deutschland (Kommunikationshardware)
• Lulea Universität, Schweden (Integration Subsysteme und Laborqualifikation)
• Management Center Innsbruck, Mechatronik-Abteilung (Elektronik)
• Pressless (Abstandsgewirke für Tragesystem)
• Universität Innsbruck (Material-Brenntest)
• X-Bionic, Schweiz (Funktionelle Textilien)

StudentInnen von folgenden Universitäten arbeiten im Rahmen von akademischen Abschlussarbeiten (BSc und MSc) am Anzug mit:

• Universität Innsbruck
• Medizinische Universität Ulm
• TU Wien
• Delft University of Technology, Niederlande
• Hochschule Hamm-Lippstadt, Deutschland