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Mensch-Maschine-SystemeFood Processing Facility for Planetary Habitats and Research Bases

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Food Processing Facility for Planetary Habitats and Research Bases

Auftraggeber: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. in der Helmholtz-Gemeinschaft

Institut für Raumfahrtsysteme

Ansprechpartner: Daniel Schubert

Projekt im Rahmen der Experimentellen Übung Mensch-Maschine-Systeme(SoSem 2011)

Lupe

Um das Weltall in immer länger andauernden Missionen zu erforschen, werden autonome Habitate konzipiert, die diese Langzeitmissionen ermöglichen. Die Habitate sind i. d. R. modular Aufgebaut, wobei jedes Modul zur Erfüllung spezifischer Aufgaben konzipiert wird. Das im Rahmen dieses Projektes genauer betrachtete Modul ist die Food Processing Facility (FPF). In der FPF sollen mehrheitlich frische, in dem Habitat angebaute Produkte zu Mahlzeiten für die Astronauten verarbeitet werden. Die Aufgabenstellung bestand in der Gestaltung einer FPF.

Die Erarbeitung der Thematik erfolgte durch eine eingehende Literaturrecherche. Dabei wurden folgende Themengebiete bedacht:

• Grundlagen der Ernährung und Nahrungsmittelzusammensetzung

• Auswahl möglicher Rohstoffe

• Menüplanzusammenstellung und Zubereitungsprozesse

• Aufbewahrungs- und Verpackungssysteme

• Gestaltung der Lagerung-, Verpackungs- und Zubereitungseinheit

• Reinigungskonzept

Basierend auch den Ergebnissen der Literaturrecherche wurde die FPF als ein bioregeneratives, autonomes Subsystem konzipiert. Es wurden 27 Rohstoffe und 6 Luxusprodukte herausgearbeitet anhand welcher ein exemplarischer Menüplan für 7 Tage erstellt wurde. Die Lagerung der Rohstoffe und Endprodukte erfolgt mehrheitlich in Kunststoffboxen, welche wiederum in einer Lagerungsstation entsprechend ihrer Anforderungen (Temperatur, Haltbarkeit) gelagert werden. Die Reinigung erfolgt ohne Reinigungsmittel nur mithilfe Wasserdüse, da alle Oberflächen, Küchengeräte und Hilfsmittel mit einer Nanobeschichtung versehen sind. Bei der Gestaltung der Zubereitungseinheit wurde auf eine hohe Benutzerfreundlichkeit geachtet, um so die Bedürfnisse der Astronauten zu befriedigen. Das erarbeitete Konzept ermöglicht eine manuelle Herstellung von Speisen bis zu einer vollständigen Automatisierung mit Hilfe von Robotern. Ein integriertes Computersystem überwacht das Lagerungsmanagement und kann durch die genaue Kenntnis aller Bestände Ernährungspläne für die Astronauten konzipieren.

Die herausgearbeiteten Konzepte sollen dem Auftraggeber erste Ansatzpunkte für die weitere Bearbeitung der Thematik geben.

 

Projektgruppe

Madeline Beyer, Annika Bussius, Esther Claußen, Sheila Gholami, Marcus Möller und Laura Rein

Projektleitung

Esther Claußen

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