Marstape – Energiearme Handhabung

Auf dem Mars werden die Menschen nach der ersten Mission auf die von der Erde mitgebrachte Infrastruktur angewiesen sein. Dennoch ist die Wartung und die Reparatur von entscheidender Bedeutung, weil die Versorgungskette Erde-Mars komplex, langsam und schwierig ist, denn der Transport aller ben?tigten Materialien, wie Metalle, ist kaum m?glich sein. Aus diesem Grund werden die auf dem Mars verfügbaren Ressourcen verwendet. Das Projekt ?Marstape“ stellt einen Teil des Gesamtprojekts ?production with impure materials“ dar.

In dem Gesamtprojekt sollen mithilfe von Regolith (Ersatz-)Teile durch ein Sinterverfahren hergestellt und anschlie?end durch Festwalzen nachbearbeitet werden. Die Handhabung erfolgt m?glichst energiearm und autonom mithilfe von trockenadh?siven Mikrostrukturen (Abbildung 1). Bei den trockenadh?siven Mikrostrukturen handelt es sich um ein Tape aus Polydimethylsiloxane, welches mithilfe der in Abbildung 1 dargestellten Mikrostruktur durch die Ausbildung von Van-der-Waals Kr?ften an einer Oberfl?che anhaftet.

Abbildung 1: Darstellung der trockenadh?siven Mikrostrukturen und deren Abmessungen aufgenommen mithilfe eines Laserscanning-Mikroskops

Das Bremer Institut für Strukturmechanik und Produktionsanlagen an der Universit?t Bremen entwickelt in dem Projekt eine Handhabungseinheit, welche auf dem Mars eingesetzt werden kann. Die Handhabungseinheit kann mithilfe von trockenadh?siven Mikrostrukturen Objekte mit einem sehr geringen Energieaufwand besch?digungsfrei und autonom greifen und handhaben. Das Greifen und Handhaben der Objekte erfolgt durch die von den trockenadh?siven Mikrostrukturen aufgebauten Van-der-Waals Kr?fte.

Für die Entwicklung dieser Handhabungseinheit wird zun?chst das Haftverhalten auf verschiedenen Oberfl?chen und Materialien bestimmt. Zudem spielt die Bestimmung des Verschlei?- und Verschmutzungsverhaltens eine entscheidende Rolle. Bei der Verwendung der Mikrostrukturen für die Handhabung in einer autonomen Produktionseinheit auf dem Mars ist ein Austausch aufgrund von Verschmutzung oder Verschlei? nur schwer zu realisieren. Weitere zu untersuchende Aspekte sind m?gliche geeignete Reinigungsverfahren sowie die Optimierung der Haftf?higkeit mithilfe einer Adaptionsschicht zwischen den trockenadh?siven Mikrostrukturen und dem Greifer. Zudem muss das geeignete Abl?severfahren für das Anwendungsszenario auf dem Mars untersucht werden, um abschlie?end den Greifer für den sich auf der Erde befindlichen Demonstrator zu konstruieren und zu bauen.