der aufgeblasenen Ballon in einem Reinraum der IABGAutor: Klaus Bayler/Jürgen Herholz

Am 16. November 2013 wurde ein wichtiger Meilenstein in der Entwicklung von MIRIAM-2 erreicht mit der Fertigstellung und dem erfolgreichen Test des voll repräsentativen Entwicklungs- und Testmodells des Ballons für MIRIAM-B, dem „Herzstück“ von MIRIAM-2.

MIRIAM-B besteht aus dem Ballon und dem  in ihn integrierten Geräteträger, also dem eigentlichen Missions-Versuchsobjekt. Zu MIRIAM-2 gehören noch Aufbau MIRIAM-2

das Service Modul mit den Systemen für

  • Trennung von MIRIAM-2 von der Rakete
  • Verstauen, Entfalten, Aufblasen und Freisetzen von MIRIAM-B im Weltraum  in etwa 250 km Höhe

sowie das -mit der Rakete fest verbundene- Kameramodul zur Beobachtung  der Trennung und der Entfaltung des Ballons. Und natürlich die für den Test und Betrieb von MIRIAM-2 erforderlichen Bodengeräte für Entwicklungstests, den integrierten Systemtest, die Funktionskontrolle vor dem Start (prelaunch checkout), und die Missionskontrolle. Dazu kommen die Antennen und Aufnahmegeräte zur Aufzeichnung der von MIRIAM gesendeten Videosignale und Daten.

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MIRIAM-1 mit Kameramodul (in schwarz) und Bodentestgerät während letzter Tests in Kiruna vor dem Start

 

 

 

Die Aufgabe von MIRIAM-2 ist der Flugtest eines weitgehend dem Marsballon ARCHIMEDES entsprechenden Flugmodells im Maßstab 1:2,5 in dünner marsähnlicher Atmosphäre. Hierzu soll MIRIAM-2 im Oktober 2015 mit einer Rakete der DLR-Moraba in Kiruna, dicht am Polarkreis, in eine Höhe von etwa 250 km befördert werden. Hier findet man nähere Informationen zu diesem geplanten Testflug.

Näheres zu ARCHIMEDES und dem MIRIAM-2 Projekt sind hier zu finden.

der aufgeblasenen Ballon in einem Reinraum der IABG

Der aufgeblasene MIRIAM-2 Ballon

 

Für die Herstellung des MIRIAM-2 Ballons wurden insgesamt etwa 700 „Mannstunden“ benötigt, die von dem „Ballonteam“ von MIRIAM-2 auf  freiwilliger Basis geleistet wurden. Das Ballonteam besteht aus 20 freiwilligen Mitarbeitern, die in wechselnder Besetzung über ein Jahr an der Fertigstellung des Ballons gearbeitet haben. Das Ergebnis ihrer Arbeit ist in den Fotos zu sehen.

Bei dem Ballon handelt es sich um das Entwicklungs- und Qualifikationsmodell. Die Fertigung erfolgte weitgehend nach den Vorgaben für den ARCHIMEDES Marsballon. Dazu gehört die gesamte Konstruktion des Ballons einschließlich der Verbindungstechnologie für die einzelnen Bahnen mit den vom MSD Team entwickelten Verfahren  zur Herstellung und zum Schweißen der Nähte und zur Integration von Sensoren  in die Nähte.

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Der MIRIAM-2 Ballon von innen, aufgenommen mit der Ballonkamera des Geräteträgers

Nach dem erfolgreichen Abschluss der Fertigung wurden auch bereits alle wichtigen Entwicklungstests erfolgreich durchgeführt. Dazu gehören:

  • die Überprüfung der Dichtigkeit. Dabei wird der Ballon auf seinen nominalen Überdruck aufgeblasen und die für die Dauer der Mission erforderliche Druckhaltigkeit überprüft
  • die Funktion der in die Ballonnähte eingearbeiteten Temperatursensoren PT-1000 und die Richtigkeit der gemessenen Temperaturen
  • die Funktion der in den Geräteträger eingebauten und  in den Ballon hereinschauenden Hero 3 Videokamera. Das hier gezeigte Foto wurde von dieser Kamera gemacht. Man sieht die Markierungen auf der Ballonhaut, die dazu dienen, später über fotogrammetrische Auswertungen nach dem Flug von MIRIAM-2 die Verformungen des Ballons während der Mission zu bestimmen und damit Aussagen zu erhalten, die für die ARCHIMEDES Marsmission von Bedeutung sind. Da die Ballonhaut transparent ist, sieht man auch Mitglieder des Ballonteams, wie sie das Ergebnis  ihrer Arbeit bestaunen.

Ein Teil des Ballonteams mit dem aufgeblasenen Ballon

Ein Teil des MIRIAM-2 Ballonteams

 

Mit dem Abschluss dieser Tests ist nun der Weg frei für den abschließenden Aufblastest des Ballons in der 5m Vakuumkammer der IABG im Februar 2014. Dann wird der Ballon auf den für den Flug vorgesehenen Druck von etwa 20 mbar aufgeblasen. Dabei wird ein Aufblassystem verwendet, das den mehrstufigen Aufblasvorgand so simuliert, wie er während der Mission stattfinden soll.

Nach Abschluss des Aufblastests wären damit die kritischsten Funktionen von MIRIAM-2 verifiziert. Da alle bei Entwicklung und Fertigung des Ballons aufgetretenen Probleme bereits in den fertiggestellten Ballon eingearbeitet wurden, können die Vorbereitungen für den Bau des Flugballons umgehend  beginnen.

Ebenfalls fertiggestellt wurden bereits die für den Test in der Vakuumkammer erforderlichen Vorrichtungen.

Parallel zu Entwicklung und Test des Ballons werden die übrigen Komponenten von MIRIAM-2, das Servicemodul und das Kameramodul, entwickelt. Hierzu werden wir noch berichten.