RWTH Space Day: Interview mit Dr. Ksenija Milicevic Neumann

  Frau im Raumanzug Urheberrecht: © IME

Um die menschliche Präsenz im Weltraum zu etablieren und entfernte Planetensysteme jenseits unseres eigenen zu erreichen, spielen Sauerstoff und metallische Werkstoffe eine wichtige Rolle. Dr. Ksenija Milicevic Neumann forscht am Institut für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling (IME) von Professor Bernd Friedrich am Verfahren der Schmelzflusselektrolyse, mit dem das auf Mond und Mars vorkommende Regolith gespalten werden kann.

RWTH: Dr. Milicevic Neumann, was ist Schmelzflusselektrolyse und wozu kann sie im Weltraum genutzt werden?

Milicevic Neumann: Die Schmelzflusselektrolyse ist ein Verfahren, mit dem man Metalle und Gase, beispielsweise Sauerstoff, erzeugen beziehungsweise aus dem Gestein lösen kann. Es ist ein Kernprozess für die Sauerstoff- und Metallgewinnung auf dem Mond, Mars und anderen Planeten und sehr vielversprechend für die Anwendung im Weltraum. Wir untersuchen Regolith, ein Lockergestein, das auf der Oberfläche von Mond und Mars existiert und die dort am besten zugängliche und umfangreichste Ressource ist. Regolith ist ein Gemisch aus Metalloxiden, und wir versuchen, es mit dem Verfahren der Schmelzflusselektrolyse in Sauerstoff und Metalle zu dissoziieren.

RWTH: Wozu werden Sauerstoff und Metalle auf fremden Planeten benötigt?

Milicevic Neumann: Sauerstoff ist für die Atmung notwendig, wenn wir im Weltraum eine menschliche Präsenz aufbauen wollen. Aber um Habitate und eine Infrastruktur aufzubauen, brauchen wir auch Metalle. Das können wir mit diesem Verfahren auch herstellen. Das sind die zwei Hauptziele. Sauerstoff ist auch nicht nur zum Atmen notwendig, sondern man nutzt es auch als Oxidationsmittel für Treibstoffe. Unser Ziel ist nicht nur Mond oder Mars, sondern irgendwann in andere Universen zu fliegen.

RWTH: Welche Rolle spielt Nachhaltigkeit in Ihrer Forschung?

Milicevic Neumann: Wir versuchen von Anfang an, alles nachhaltig zu betrachten, also alles, was aus einem Prozess entsteht, wiederzuverwenden oder dem Prozess wieder zuzuführen. Wir haben das Patent "MOSARI" für ein Zero-Waste-Konzept angemeldet, das die Schmelzflusselektrolyse und metallothermische Reduktion zur Regolith-Verarbeitung nutzt. Es geht nicht nur darum, Sauerstoff und Legierungen herstellen, sondern wir müssen das auf eine nachhaltige Art machen, etwa die Rückstände aus den Prozessen als Baustoffmaterial einsetzen. Seit der ersten Mondlandung in den 60er-Jahren stehen auf dem Mond beispielsweise über 70 Landegestelle. Eine weitere Idee ist, Dinge, die bereits vor Ort sind, auszunutzen oder neue Teile, die wir hinschicken, so aufzubauen, dass wir sie wieder nutzen oder reparieren können.

RWTH: Was sind die nächsten Schritte?

Milicevic Neumann: Wir machen Grundlagenforschung, das heißt, wir möchten die Prozesse in unseren Anlagen optimieren und unter unterschiedlichen Bedingungen testen und die passende Anlage zur Spaltung von Regolith entwickeln. Wir haben auf der Erde noch nie mit einer so großen Mischung aus zehn Metallen gearbeitet und arbeiten dafür mit großen Unternehmen und Forschungsinstituten zusammen, um die optimale Lösung zu finden. Wenn der Prozess und die Anlage optimiert sind, kann man sie in den Weltraum schicken und weitere Anpassungen unter realen Bedingungen machen. Erst wenn wir diese Prozesse beherrschen und ausreichend Sauerstoff entwickeln können, kann eine menschliche Präsenz aufgebaut werden.

RWTH: Was ist Ihr größter Traum in Bezug auf Ihre Forschung?

Milicevic Neumann: Der größte Traum wäre es, einen Durchbruch im Prozess zu haben und zu sehen, dass es wirklich funktioniert, dass etwas Sinnvolles erzeugt wird, und dann natürlich, das Verfahren auf dem Mond zu testen. Und dass wir dort etwas lernen und es wiederum auf die Erde übertragen und hier etwas verbessern können. So könnten wir Erde und Weltraum verbinden, das wäre eine Win-Win-Situation.