DIY Projekte rund um die Luft- und Raumfahrt

WILLKOMMEN!

Herzlich Willkommen auf meiner kleinen DIY- Projektseite. Seit Kindertagen fasziniert mich die Technik der Luft- und Raumfahrt und der Robotik, die eng mit der Raumfahrt verknüpft ist. Zu spät geboren für die Mondlandung, waren es vor allem die Marsmissionen, die mein Interesse geweckt haben. Einen Rover auf dem Mars zu landen, ist bis heute eine einzigartige Herausforderung. Man benötigt nicht nur die Raketentechnologie, um mehrere Tonnen zum Mars befördern zu können, sondern man muss auch im Weltall über mehrere Millionen Kilometer hinweg absolut präzise navigieren, um am Mars exakt den richtigen Punkt für den Eintritt in die Atmosphäre zu treffen. Die Landung selbst ist eine rasend schnell ablaufende Choreographie von Operationen ohne jeden Spielraum für Fehler! Sie muss zudem vollautomatisch erfolgen, da die Signallaufzeit zwischen Erde und Mars viel zu hoch ist, um irgendwie eingreifen zu können.

Die langen Signallaufzeiten sind auch der Grund, warum die Rover am Mars ein hohes Maß an Autonomie benötigen. Die Rover sind keineswegs ferngesteuerte Fahrzeuge, sondern teilautonom arbeitende Maschinen, die von der Erde Instruktionen bekommen, die sie weitgehend autonom umsetzen. Die Rover sind Roboter, die sich in einer fremden außerirdischen Welt zurechtfinden müssen.

Die hier vorgestellten DIY - Projekte drehen sich allesamt und Luft- und Raumfahrtthemen. Vom relativ einfachen 3D Druck Projekt über einen anspruchsvollen Mars- Rover bis zu einer XXL- Drohe als Langzeitprojekt.

Welcome to my DIY project page. Since childhood I have been fascinated by air- and space- technology as well as robotics, which are closely linked to each other. Born too late to watch the moon landing, it was above the Mars missions that piqued my interest. Landing a rover on Mars is even today a unique Challenge. You need not only the launch technology to be able to carry several tons payload to Mars, but also an extremely precise in space navigation over several million kilometers to find exactly the right point on Mars to enter the atmosphere. The landing itself is a fast-paced choreography of operations without any margin for errors! It also has to be fully autonomous, since the signal delay between earth and Mars is too high to intervene in any way.

The long signal propagation times are also the reason why the rovers on Mars need a high degree of autonomy. The rovers are by no means remote-controlled vehicles, but semi-autonomous machines whcih get instructions from the earth that they implement largely autonomously. The rovers are robots which have to find their way in a strange alien world.

The DIY projects presented here all revolve around aerospace topics. From relatively simple 3D printing projects to a demanding Mars rover and last but not least to an XXL drone as a long-term project.

DISCOUNT MARS ROVER

Ist es möglich, einen teilautonomen "Mars"- Rover für weniger als 750 € zu bauen? Das ist genau die Idee hinter dem "Discount Mars Rover". Anstatt viel Geld für vorgefertigte Hardware auszugeben, sollen nur billige Materialien und günstig verfügbare Elektronik verwendet werden. Allerdings soll der Rover trotzdem wie ein echter Mars-Rover funktionieren: Er soll per Funk übermittelte Kommandos ausführen und Daten und Bilder an die Bodenstation senden. Er muss seine Umgebung selbstständig auf mögliche Gefahren und Hindernisse überprüfen und darauf reagieren können.

Das ist ein (zumindest für mich) anspruchsvolles Projekt, das mich sicher über längere Zeit beschäftigen wird. Für dieses Projekt benötigst du kein spezielles Werkzeug, aber dafür solltest du Grundkenntnisse in der Programmierung mitbringen. Die Software wird in C++ (Arduino), Python (Raspberry Pi) und Java (für die Bodenstation) geschrieben. Meine eigene Software für das Projekt stelle ich auf GITHUB zur Verfügung, die Links finden sich jeweils bei den einzelnen Arbeitsschritten. Die Schritt- für Schritt Anleitung ist nur in Englisch verfügbar.

Is it possible to build a semi-autonomous "Mars" rover for less than € 750? That is exactly the idea behind the "Discount Mars Rover ". Instead of spending a lot of money on prefabricated hardware, the aim is only to use cheap materials and low cost electronics. However, the rover should still function like a real Mars rover: it should execute commands transmitted by radio and send data and images back to the ground station. It has to be able to autonomously check for possible hazards and obstacles around it and to react to them.

This is a (at least for me) challenging project that will surely keep me busy for a while. For this project you do not need special tooling, but you should have a basic knowledge of programming. The software is written in C ++ (Arduino), Python (Raspberry Pi) and Java (for the ground station). My own software for the project I provide on GITHUB, the links can be found in the individual steps.

FALCON HEAVY

Dieses Modell - Projektname: "Falcon Not So Heavy" - ist ein flugfähiges Modell der Falcon Heavy Rakete der Firma SpaceX. Die Falcon Heavy ist eine 1500 Tonnen schwere Trägerrakete, die mit insgesamt 28 Triebwerken bis zu 64 Tonnen in einen niedrigen Erdorbit befördern kann und über 16 Tonnen Nutzlast zum Mars bringen könnte, mehr als genug für einen Mars-Rover. Das wirklich Besondere an der Falcon Heavy ist allerdings, dass die drei Booster der Rakete wiederverwendet werden können. Die seitlichen Booster fliegen nach Brennschluss zum Startgelände in Cape Canaveral zurück, der Core-Booster landet auf einer automatisch gesteuerten schwimmenden Plattform mitten im Atlantik.

Das Modell verwendet 12 handelsübliche Modellraketen - Motoren als Cluster, um so genügend Schub zusammen zu bekommen. Nachdem die Motoren ausgebrannt sind, werden Fallschirme ausgestoßen, die die beiden Booster und die Core- Stage langsam und sicher zum Boden zurückbefördern. Für dieses Projekt benötigt man kein spezielles Werkzeug, die Rakete besteht hauptsächlich aus Pappe, die Treibsätze müssen gekauft werden, die Fallschirme und das Zündgerät können gekauft oder selber hergestellt werden. Die Schritt- für Schritt Anleitung ist nur in Englisch verfügbar.

This model - project name: "Falcon Not So Heavy" - is an airworthy model of the Falcon Heavy rocket from SpaceX. The Falcon Heavy is a 1500 ton rocket, which uses a total of 28 engines to bring up to 64 tons in a low Earth orbit and could carry over 16 tons payload to Mars, more than enough for a Mars rover. What is really special about the Falcon Heavy, however, is that the three boosters of the rocket can be reused. The side boosters fly back to the starting area in Cape Canaveral after MECO (main engine cut off), the core booster lands on an automatically controlled floating platform in the middle of the Atlantic.

The model uses 12 commercially available model rocket motors as cluster to get enough thrust. After the engines are burned out, parachutes are ejected which slowly and safely take the two boosters and the core stage back to the ground. No special tools are required for this project, the rocket mainly consists of cardboard. Propellants have to be bought, the parachutes and the electric igniter can be bought or made yourself.

3D - MARS ROVER MODELLE

Der 3D Druck bietet viele neue Möglichkeiten im Modell, so zum Beispiel den Bau von Modellen, die nie kommerziell angeboten wurden. Ich habe mir vorgenommen, alle Rover im Modell zu bauen, die bislang am Mars waren (das sind ja zum Glück nicht so viele). Für diese Projekte benötigst du einen 3D Drucker, einen Plastik-Kleber und etwas Modellbau- Farbe. Es werden außer dem 3D Drucker keinen speziellen Werkzeuge benötigt.

3D printing offers many new possibilities in building models, for example the construction of models that have never been offered commercially. I have decided to build models of all rover that have been to Mars so far (luckily there are not that many). For these projects you need a 3D printer, a plastic glue and some modeling paint. Apart from the 3D printer, no special tools or skills are required.