Der Perserverance Mars Rover der NASA, der über ein MOXIE-System verfügt, welches zum Teil mit 3D-gedruckten Komponenten ausgestattet ist, landete im Februar 2021 erfolgreich auf dem Mars. Die NASA gab jetzt bekannt, dass es mithilfe des MOXIE-Systems gelang, Kohlendioxid in der Marsluft in Sauerstoff umzuwandeln. Für die Verantwortlichen ist dies ein Wegbereiter zur O2-Erzeugung im großen Maßstab.

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Am 18. Februar 2021 landete der Perseverance Mars Rover der NASA, um den Mars genauer zu untersuchen. Wir haben darüber berichtet. Nun gab die NASA an, dass das im Rover befindliche MOXIE-System das Kohlendioxid in der Marsatmosphäre in Sauerstoff umwandeln konnte. Damit wird das Experiment ein Wegbereiter für die O2-Erzeugung in größerem Maßstab bei künftigen Missionen.

Details zu MOXIE

Sechs der mit 3D-Druck hergestellten Bauteile von der Perseverance Mission befinden sich im MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment). Es testet Technologien, die industrielle Mengen an Sauerstoff produzieren könnten. So könnten Raketentreibmittel auf dem Mars erzeugt werden, mit denen Astronauten wieder auf die Erde zurückkehren können.

Douglas Hofmann, Direktor des NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)/California Institute of Technology sagte:

„Das Spannende an unserem Abschnitt ist, dass die Demonstration durch mehrere 3D-gedruckte Inconel 625-Teile in der Heizungsbaugruppe ermöglicht wurde. Diese wurden von Andre Pate und seinem Team auf einer EOS M290 gedruckt. Es ist unser erstes selbst gebautes Metallteil, das im Weltraum geflogen wird. Und wenn ich mich nicht irre, ist dies eine der ersten Demonstrationen von ISRU (In-Situ Resource Utilization) auf einem anderen Planeten.“

Sauerstofferzeugung durch MOXIE

Zur Sauerstofferzeugung erwärmt MOXIE die Marsluft auf 800 Grad Celsius. Die sechs Wärmetauscher sind handflächengroße Nickellegierungsplatten, die wichtige Teile des Instruments vor den hohen Temperaturen schützen. Sie sind im Gegensatz zu herkömmlichen Wärmetauschern in einem Stück in 3D gedruckt.

Samad Firdosy, Materialingenieur bei JPL und beteiligt an der Entwicklung der Wärmetauscher, erklärt:

„Diese […] Superlegierungen […] behalten ihre Festigkeit auch bei sehr hohen Temperaturen bei. Superlegierungen sind typischerweise in Strahltriebwerken oder Stromerzeugungsturbinen zu finden. Sie sind in der Lage, Korrosion zu widerstehen, selbst wenn sie sehr heiß sind. “

Jede Legierung, die der Drucker auflegt, kann Poren oder Risse bilden und das Material schwächen. Die Platten werden deshalb in einer heißen isostatischen Presse behandelt. Diese erwärmt das Material auf über 1.000 Grad Celsius und übt gleichmäßig starken Druck aus. Mit Mikroskopen und vielen mechanischen Tests werden diese überprüft und sichergestellt, dass sie für die Raumfahrt geeignet sind.

Video: Der Perseverance Rover landet auf  dem Mars

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