Völlig losgelöst von der Erde
Hamilton Sensoren im Einsatz im neuen Lebenserhaltungssystem auf der ISS
Die Hamilton Bonaduz AG konnte kürzlich ein ganz besonderes Projekt fertigstellen. Die speziell entwickelten Sensoren VisiSpace zur Sauerstoffmessung und ConduSpace zur Leitfähigkeitsmessung kommen im neuen Lebenserhaltungssystem ACLS (Advanced Closed Loop System) von Airbus auf der internationalen Raumstation ISS zum Einsatz.
ACLS ist ein Technologiedemonstrator für Lebenserhaltungssysteme, der bei Airbus seit 2011 für die europäische Raumfahrtagentur ESA entwickelt wurde. Die Subsysteme der Anlage entfernen Kohlendioxid aus der Luft, erzeugen neuen Sauerstoff zum Atmen und produzieren Wasser. Methan ist ein Nebenprodukt, das entweder weiter verwendet werden kann oder über Bord gegeben wird.
Im Vergleich zu bestehenden Anlagen ist ACLS einzigartig in seiner Kompaktheit. Dennoch erzeugt es etwa 40 Prozent des für seinen Betrieb benötigten Frischwassers selber und reduziert damit erheblich die Menge Wasser, die für den ACLS-Betrieb auf die ISS gebracht werden muss.
Die VisiSpace-Sensoren von Hamilton messen den Sauerstoffgehalt in der Wasserstoffleitung des Elektrolyseurs sowie in der Kohlendioxid-Leitung des CO2-Adsorbers zum Sabatier-Reaktor. Der Leitfähigkeitssensor ConduSpace überwacht die Qualität im Prozesswasser des Elektrolyseurs.
„Wir haben für das außergewöhnliche Projekt an unserem Standard-Sauerstoffsensor VisiFerm DO einige Änderungen vorgenommen, um die besonderen Anforderungen zu erfüllen“, erklärt Dr. Peter Schulthess, Project Leader Application Engineering bei der Hamilton Bonaduz AG. Insbesondere muss der Sensor weitaus höheren Kräften standhalten und auch in der Schwerelosigkeit exakte Messwerte liefern. „Die Sensoren wurden umfassend auf ihre Weltalltauglichkeit geprüft und unter anderem bis auf 25 g beschleunigt, was der 25-fachen Erdbeschleunigung entspricht. Dieser Kraft hat der Sensor problemlos standgehalten“, so Schulthess. Im Vergleich dazu sind Astronauten beim Start circa 4 g und Reisende bei Flugmanövern in Passagierflugzeugen in etwa 1,5 g ausgesetzt. Auch Vibrationstests auf allen drei Achsen sowie höchste Anforderungen an die Dichtheit konnten die gelieferten Sensoren erfüllen. Bedingt durch die kompakte Bauweise des Systems musste die Bauhöhe der Sensoren verringert und ein Flansch am Schaft angebracht werden.
„Der Startschuss für unsere Sensoren fällt in Kürze: Am 11. September kurz nach Mitternacht MESZ startet ein Versorgungsflug mit dem ACLS von Japan aus zur ISS“, erklärt Dr. Schulthess. Anfang November ist der deutsche Astronaut Alexander Gerst für die Installation und Ausrüstung der Anlage vorgesehen. Die Inbetriebnahme und Funktionstests sollen bis Jahresende abgeschlossen werden, damit ACLS im Jahr 2019 den Normalbetrieb demonstrieren kann. Ausgelegt für eine 3-Mann-Besatzung soll ACLS seine technischen Fähigkeiten bis Ende 2019 unter Beweis stellen, bevor es ein permanentes Subsystem der ISS werden könnte.
Informationen zum Standardsensor VisiFerm DO sind unter https://www.hamiltoncompany.com/products/process-analytics/sensors/dissolved-oxygen/visiferm-do, Informationen zu Conducell 4USF unter https://www.hamiltoncompany.com/products/process-analytics/sensors/conductivity/conducell-4uxf abrufbar.
Bildquellen: Airbus, Hamilton
