Forschungsschwerpunkte

Die wissenschaftlichen Schwerpunkte in ERIS sind die ISRU- und Habitattechnologien (ISRU = in situ resource utilization, d.h. die Nutzbarmachung und Nutzung lokal verfügbarer Ressourcen) sowie die Schlüsseltechnologien Robotik und autonome Systeme. Damit wird die Prozesskette von der Rohstoffgewinnung über die Produktion bis hin zu der für das Überleben der Menschen notwendigen Infrastruktur und Versorgung gedacht. Wegen der lebensfeindlichen Bedingungen auf dem Mond müssen viele der Aufgaben jedoch robotisch erledigt werden. Die beiden ergänzenden Kompetenzzentren für Nachhaltigkeit und Mensch & Gesellschaft runden das wissenschaftliche Profil von ERIS ab.

Der Wissenschaftsbereich von ERIS gliedert sich in sieben Fachbereiche:

Rohstoffe

Der Fachbereich Rohstoffe ist Teil des Schwerpunkts ISRU-Technologien in ERIS. Hier werden Technologien entwickelt, die zur Gewinnung und Verarbeitung von Rohstoffen auf anderen Himmelskörpern notwendig sind. Analog zu Rohstofftechnologien auf der Erde, beinhaltet dieser Fachbereich die Themenblöcke Prospektion, Abbau sowie Aufbereitung und Veredelung. Eine weitere Aufgabe in diesem Bereich ist die Entwicklung von geeignetem Material, mit dem Mond- und Marsregolith simuliert werden kann.

Produktion

Der Fachbereich Produktion gehört ebenfalls zu den ISRU-Technologien und umfasst die Themenblöcke Bautechnik, Werkstoffe und Fertigungstechnik. Ihre größten Herausforderungen sind die extremen Umweltbedingungen und die Beschränkung auf vor Ort vorhandene Rohstoffe: flüssiges Wasser kann allenfalls in geschlossenen Räumen mit künstlicher Atmosphäre eingesetzt werden und sämtliche Hilfsstoffe müssen regeneriert und dem Kreislauf zurückgeführt werden.  Gleichzeitig haben die zu erzeugenden Produkte eine hohe Variabilität (überwiegend Einzelfertigung).

Infrastruktur

Als Teil des Schwerpunkts Habitattechnologien umfasst der Fachbereich Infrastruktur insbesondere das Habitat als eine auf weitgehend autarken Betrieb ausgelegte Station. Außerdem beschäftigt sich dieser Fachbereich mit den Logistiksystemen, die das Habitat mit den Produktionsanlagen und Landeplattformen verbinden. Aufgrund der extremen Umweltbedingungen spielt auch die Sicherheitsinfrastruktur eine große Rolle, wobei die Prävention genauso wie Notfallsysteme und Rettungskonzepte berücksichtigt werden.

Versorgung

Im Fachbereich Versorgung als Teil des Schwerpunkts Habitattechnologien werden Technologien entwickelt, die notwendig sind um das Überleben des Menschen außerhalb der Erde für längere Zeiträume zu ermöglichen. Dazu zählen insbesondere die Lebenserhaltungssysteme – Kreislaufsysteme, die die Versorgung mit Atemluft, Trinkwasser und Nahrungsmitteln sowie die Temperierung der Raumluft gewährleisten –, aber auch Energiesysteme. Pflanzen und Mikroorganismen sollen zudem neben Nahrungsmitteln noch weitere Stoffe und Substanzen produzieren.

Kompetenzzentrum Nachhaltigkeit

Aufgabe des Kompetenzzentrums für Nachhaltigkeit ist es, fachliche Expertise und methodische Kompetenz für die Nachhaltigkeitsbewertung und das Nachhaltigkeitsmanagement mit den Schwerpunkten Ressourceneffizienz und Kreislaufwirtschaft, Wirtschaftlichkeit, sowie Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit

aufzubauen. Denn ein schonender und nachhaltiger Umgang mit Ressourcen ist zwar auch auf der Erde unerlässlich; auf fremden Himmelskörpern jedoch ist er unmittelbare Voraussetzung, um dort überhaupt überleben zu können.

Kompetenzzentrum Robotik und IT

Robotische Systeme bilden seit jeher eine Schlüsseltechnologie für Raumfahrtanwendungen. Das Kompetenzzentrum Robotik und IT soll diese für die in ERIS entwickelten Technologien vorantreiben. Dafür sind zusätzlich neue Entwicklungen im Bereich der Kommunikation, Sensorik sowie Simulation und Künstlichen Intelligenz notwendig. Die Systeme müssen effizient, ressourcenschonend und trotzdem robust sein. Denn sowohl Rechen- als auch Datenübertragungskapazität sind außerhalb der Erde stark eingeschränkt.

Kompetenzzentrum Mensch und Gesellschaft

Der Schwerpunkt des wissenschaftlichen Profils von ERIS liegt auf der Entwicklung von Technologien und technischen Systemen. Jedoch sind Technologien immer auf eine Nutzung durch Menschen ausgelegt und in einen gesellschaftlichen Kontext eingebettet. Das Kompetenzzentrum Mensch und Gesellschaft beschäftigt sich daher mit ausgewählten Fragen der Ethik, des Rechts, der Politik und der Wirtschaft, sowie mit psychologischen und sozialwissenschaftlichen Aspekten