Was ist PAPELL?
PAPELL ist ein Technologie-Demonstrator, der eines der Forschungsthemen von Steve Papell in Form eines Experiments fortführen soll. Steve Papell war ein NASA-Wissenschaftler, der im Jahre 1963 die Idee hatte, den Treibstoff einer Rakete mithilfe von elektromagnetischen Feldern zu pumpen. Dafür entwickelte er so genanntes Ferrofluid - kleinste Ferritpartikel in einer Emulsion - und entsprechende Pumpmechanismen.
Das Projektteam, bestehend aus KSat-Mitgliedern, greift dieses Konzept wieder auf und will damit einen allgemeinen Pumpmechanismus demonstrieren. Im Frühjahr 2017 begann die Teilnahme am Überflieger-Wettbewerb des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) infolgedessen PAPELL als eines von drei Teams ausgewählt wurde, um das Experiment auf die Internationale Raumstation (ISS) zu schicken. Mehr zum Überflieger-Wettbewerb ist weiter unten zu lesen.
Das Experiment
Die Gesamthülle besitzt eine Größe von 10x10x15 cm^3 und beinhaltet zwei Bereiche, in denen das eigentliche Experiment abläuft. Der erste Bereich stellt ein Raster aus Elektromagneten dar und soll die Möglichkeit demonstrieren, Ferrofluid mithilfe von Elektromagneten in der Schwerelosigkeit zu bewegen. In einem zweiten Schritt soll außerdem herausgefunden werden, ob es möglich ist, einzelne Ferrofluid-Tröpfchen im Magnetfeld aufzuspalten und danach wieder zusammenzuführen.
Im zweiten Experimentbereich soll untersucht werden, ob und wie Festkörper mittels Ferrofluid durch ein Rohrsystem bewegt werden können. Als Festkörper dienen farbige Kugeln, die in einem weiterführenden Experiment zusätzlich farblich sortiert werden sollen. Dazu befindet sich im Rohrsystem eine Verzweigung, die durch eine spezielle Ablaufprogrammierung der Ferrofluidbewegung als Weiche zum Sortieren genutzt werden soll.
Betrieb auf der ISS
Am 26. Juni 2018 startete PAPELL mit einer Falcon 9-Rakete (SpaceX-15) von Cape Canaveral aus zur ISS. Dafür reiste ein Teil des PAPELL-Teams in die USA, um den Start live mitzuerleben.
Kurz danach wurde PAPELL eingebaut und in Betrieb genommen. Das PAPELL-Team konnte schnell den ersten Kontakt zum Experiment herstellen. Dabei wurde durch Selbsttests der Hardware-Komponenten die Betriebsfähigkeit verifiziert. Mittlerweile befindet sich Ferrofluid im Experimentierbereich 1, wo einzelne Tropfen transportiert werden.
Missionslogo: PAPELL
Unterschrift der Astronautin Samantha Cristoforetti auf dem PAPELL-Mockup
DLR Video zu PAPELL und ARISE
Video: Vom Zusammenbau bis zur ISS
Überflieger Wettbewerb
Der Wettbewerb “Überflieger”, ausgeschrieben vom DLR, bot Studenten die Möglichkeit, ein eigenes Experiment zu entwerfen und für den Betrieb auf die ISS zu schicken. Im Orbit wird das Experiment von ESA-Astronaut Alexander Gerst betreut. Aus allen Teilnehmern wurden die Teams der acht besten Vorschläge von Experten ausgewählt, um auf einem Auswahlworkshop im DLR Raumfahrtmanagement in Bonn ihre Experimentideen zu präsentieren. Letztendlich wurden insgesamt drei Experimente für die Durchführung auf der ISS ausgewählt. Zusätzlich bestand für die Teams die Möglichkeit nach der eigenen Fertigstellung den Start ihres Experiments 2018 live vor Ort mitzuerleben.
Von den Mitgliedern der Kleinsatellitengruppe der Universität Stuttgart KSat e.V. wurden zwei Experimentideen (PAPELL & STELLA) beim DLR vorgeschlagen von denen PAPELL wurde angenommen wurde und nun ausgearbeitet wird.
Überflieger Projekt Partner
DreamUp
DreamUpDLR e.V.
Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrttechnik (DLR e.V.)DPG e.V.
Deutsche Physikalische Gesellschaft e.V.BMWi
Bundesministerium für Wirtschaft und ArbeitNanoRacks
Missionslogo: Überflieger
Projektbezogene Sponsoren
BMWi
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) unterstützt das Projekt mit einer Geldsumme.
Bergmaier GmbH
Bergmaier Präzision GmbH hat uns Plexiglasteile gesponsort.
NeptunLab KIT
Das Neptun Labor des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat die Scheiben und Rohre des Experiments mit Fluropor beschichtet.Mannel Magnettechnik GmbH
Die Firma Mannnel Magnettechnik GmbH sponsorte unserem Projekt die Elektromagneten.
HE Space
Die Firma HE Space unterstützt uns mit finanziellen Mitteln.
Faulhaber
Die Firma Faulhaber unterstützt das Projekt mit Motoren.
Jomatik
Die Firma Jomatik GmbH hat uns mit 3D Druckteilen unterstützt.LEE
Die Firma LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH hat uns eines der Ventile gesponsort.Bartels Mikrotechnik
Die Bartels Mikrotechnik GmbH hat uns mit über 100€ Rabatt unterstützt.
4D Solutions
Die Firma 4D Solutions hat uns mit Rabatt bei 3D Druckteilen unterstütztHier finden sie eine Zusammenstellung aller Veröffentlichungen, die bislang im Zusammenhang mit PAPELL erschienen sind.