Thermal Stability of a Bioplastics Reactor on the Moon
- Titel
- Thermal Stability of a Bioplastics Reactor on the Moon
- Autor/in
- Datierung
- 02.01.2024
- Beschreibung
- ARTEMIS ist ein Programm der NASA und ESA, mit dem Ziel, bemannte Missionen und Experimente
auf dem Mond durchzuführen. Eines der Experimente ist der Bioplastik Reaktor, mit dem untersucht
werden soll, wie Plastik und Carbonfasern während Weltraumexpeditionen hergestellt werden
können. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der thermodynamischen Stabilität dieses Systems,
welches eine Temperatur von 27 ± 1.5 °C über einer Missionsdauer von 170 Tagen einhalten muss.
Der Fokus dieser Arbeit liegt darin, die Umgebungsbedingungen auf dem Mond zu untersuchen und
drei thermische Kontroll-Systeme zu entwickeln. Um die Konzepte über die ganze Missionsdauer zu
validieren, wird eine Simulationssoftware verwendet, welches die Systeme thermisch abbildet. Es
wurden drei Ansätze gefunden, die verschiedene Materialien und Methoden verwenden, um die
Anforderung zu erfüllen. Die Konzepte sind thermisch von der Mondoberfläche entkoppelt und führen
die Wärme jeweils über einen Radiator ab. Es wurde der Ansatz verwendet, ein möglichst passives
System zu entwickeln, dass im Anschluss mit Heizelementen reguliert werden kann. Es wurde
ebenfalls festgestellt, dass Mondstaub ein grosser Risikofaktor darstellt, der das System
beeinträchtigt und dringend weiterverfolgt werden muss.
ARTEMIS is a NASA and ESA programme with the aim of carrying out manned missions and
experiments on the moon. One of the experiments is the bioplastic reactor, which is intended to
investigate how plastics and carbon fibres can be produced during space expeditions. This thesis
deals with the thermodynamic stability of the reactor, which must maintain a temperature of 27 ±
1.5°C over a mission duration of 170 days. The focus of this work is to investigate the environmental
conditions on the moon and to develop three thermal control systems. In order to validate the
system over the entire mission duration, simulation software is used to model the system thermally.
Three approaches were found that use different materials and methods that meet the temperature
requirement. The concepts are thermally decoupled from the lunar surface and dissipate the heat via
a radiator. The approach used was to develop a system that is as passive as possible and can then
be regulated with heating elements. It was also established that moon dust is a major risk factor that
impairs the system and urgently needs to be pursued further.
- ARTEMIS ist ein Programm der NASA und ESA, mit dem Ziel, bemannte Missionen und Experimente
- Urheberrechtshinweis
- Staub Niklaus, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
HSLU
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
Werk
- Titel
- Thermal Stability of a Bioplastics Reactor on the Moon
- Beschreibung
- ARTEMIS ist ein Programm der NASA und ESA, mit dem Ziel, bemannte Missionen und Experimente
auf dem Mond durchzuführen. Eines der Experimente ist der Bioplastik Reaktor, mit dem untersucht
werden soll, wie Plastik und Carbonfasern während Weltraumexpeditionen hergestellt werden
können. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der thermodynamischen Stabilität dieses Systems,
welches eine Temperatur von 27 ± 1.5 °C über einer Missionsdauer von 170 Tagen einhalten muss.
Der Fokus dieser Arbeit liegt darin, die Umgebungsbedingungen auf dem Mond zu untersuchen und
drei thermische Kontroll-Systeme zu entwickeln. Um die Konzepte über die ganze Missionsdauer zu
validieren, wird eine Simulationssoftware verwendet, welches die Systeme thermisch abbildet. Es
wurden drei Ansätze gefunden, die verschiedene Materialien und Methoden verwenden, um die
Anforderung zu erfüllen. Die Konzepte sind thermisch von der Mondoberfläche entkoppelt und führen
die Wärme jeweils über einen Radiator ab. Es wurde der Ansatz verwendet, ein möglichst passives
System zu entwickeln, dass im Anschluss mit Heizelementen reguliert werden kann. Es wurde
ebenfalls festgestellt, dass Mondstaub ein grosser Risikofaktor darstellt, der das System
beeinträchtigt und dringend weiterverfolgt werden muss.
ARTEMIS is a NASA and ESA programme with the aim of carrying out manned missions and
experiments on the moon. One of the experiments is the bioplastic reactor, which is intended to
investigate how plastics and carbon fibres can be produced during space expeditions. This thesis
deals with the thermodynamic stability of the reactor, which must maintain a temperature of 27 ±
1.5°C over a mission duration of 170 days. The focus of this work is to investigate the environmental
conditions on the moon and to develop three thermal control systems. In order to validate the
system over the entire mission duration, simulation software is used to model the system thermally.
Three approaches were found that use different materials and methods that meet the temperature
requirement. The concepts are thermally decoupled from the lunar surface and dissipate the heat via
a radiator. The approach used was to develop a system that is as passive as possible and can then
be regulated with heating elements. It was also established that moon dust is a major risk factor that
impairs the system and urgently needs to be pursued further.
- ARTEMIS ist ein Programm der NASA und ESA, mit dem Ziel, bemannte Missionen und Experimente
- Autor/in
- Datierung
- 02.01.2024
- Format
- 76 Seiten
- Ort
- Sprache
Rechte
- Urheberrecht
- Staub Niklaus, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Hinweis zu Rechtsgrundlagen
- Lizenzierung
- Klassifikation