Ausstattung
Regolith-Testfeld
Das Regolith-Testfeld hat eine Fläche von 700 Quadratmetern, die mit dem Regolith-Simulanz EAC-1A gefüllt ist. Je nach Bedarf kann das Testfeld sowohl mit Kratern und Hügeln als auch mit einer völlig glatten Oberfläche gestaltet werden. Darüber hinaus stehen geologische Gesteinsproben von verschiedenen Standorten sowie fest installierte seismische und andere Sensoren zur Verfügung, um Referenzdaten für Experimente zu liefern. Die Abmessungen des Regolith Testfelds sind etwa 33×20 Meter, mit einer Regolithtiefe von 60cm (außer der Deep Floor Area, siehe unten). Große Rolltore ermöglichen den Zugang mit Ausrüstung bis zu einer maximalen Breite von 4,00 Metern und einer maximalen Höhe von 5,25 Metern. Um eine Kontamination in beide Richtungen zu verhindern, wird eine persönliche Schutzausrüstung bereitgestellt, die bei der Arbeit im Testfeld jederzeit getragen werden muss.
Deep Floor Area
Die Deep Floor Area ist ein Teil des Regolith-Testfelds mit einer Tiefe von bis zu drei Metern. Die Deep Floor Area hat eine Größe von 10×4 Meter. Sie besitzt einen künstlichen Lavatunnel am Boden. Darüber hinaus sind im Regolith verschiedene Objekte eingegraben, um verschiedene Strukturen zu simulieren, die für die wissenschaftliche Erforschung, die In-Situ-Ressourcennutzung (ISRU) und die Sicherheit der Astronautinnen und Astronauten relevant sind. Sie können zum Beispiel für die Anwendung und Überprüfung geophysikalischer Methoden zur Darstellung des Untergrunds verwendet werden. Die Deep Floor Area kann zum Testen von Probenahmen, Ausgrabungen und Bohrungen verwendet werden.
Bodensegment
Das Bodensegment der LUNA Analog Facility gewährleistet den lokalen und ferngesteuerten Betrieb der LUNA-Anlage und bietet grundlegende Funktionen für Daten, Video, Sprache sowie Überwachungs- und Kontrollinformationen. Es ermöglicht Nutzerinnen und Nutzern die Durchführung ihrer Experimente und Aktivitäten und integriert LUNA in das Bodensegment. Das LUNA-Bodensegment verfügt über drei fest installierte Kameras, die in fünf Metern Höhe angebracht sind und sowohl über eine Schwachlicht- als auch eine Infrarotsicht verfügen. Die Integration von zusätzlichen Kameras ist möglich.
Die Benutzer können ihre Geräte mit dem lokalen Wi-Fi verbinden, mit der Möglichkeit eines VPN-Zugriffs auf die Geräte in der Halle von einem entfernten Gerät oder Standort aus. Bitte beachten Sie, dass es für Experimente im Regolith Testfeld nicht möglich ist, direkt mit der Außenwelt zu kommunizieren. Der Internetzugang ist nur im Stirngebäude möglich und wird von ESA-IT bereitgestellt.
Die LUNA Analog-Anlage verfügt außerdem über ein Sprachkommunikationssystem (VoCS), das die Kontrollräume untereinander sowie das Personal im Regolith Testfeld über DECT-basierte Funkgeräte (Gürteltaschen), Smartphones und Tablets, die über Wi-Fi genutzt werden können, verbindet.
Überwachungs- und Kontrollsystem von LUNA (MCS-L)
Die Experimente des Benutzers können in das Überwachungs- und Kontrollsystem von LUNA (MCS-L) integriert werden, welches eine Vielzahl von Werkzeugen zur Anzeige und Steuerung bietet. Die Integration des Benutzerexperiments in das interne MCS-L Datenmodell erfolgt über ein formatiertes Datenblatt.
MCS-L basiert auf CCSDS Paketstruktur. Diese werden zwischen dem Experiment Equipment und dem MCS-L über das Bundle-Protokoll über das LUNA DTN ausgetauscht. Darüber hinaus gibt es auch eine Schnittstelle für Experimentiergeräte, die nicht dem CCSDS-Standard entsprechen. Daten von solchen Geräten können ebenfalls in den MCS-L integriert werden.
Nach Abschluss einer Kampagne sind die aufgezeichneten Daten des Experiments (einschließlich der LUNA-Umgebungsdaten) im binären Rohformat oder, bei vollständiger Integration, auch als dekodierte csv-Datei verfügbar.
Rover
Den Nutzern stehen zwei kommerzielle Rover in der Größe von 3U Cubesat Standard zur Verfügung, von denen 2U frei sind, um eigenständige Nutzlasteinheiten unterzubringen.
Beide Rover können über einen Webbrowser über das Internet gesteuert werden, wobei die Video-Streaming-Technologie zum Einsatz kommt (ideal auch für MINT-Aktivitäten).
In einem späteren Entwicklungsstadium werden sie einen kommerziellen OBC und EPS beherbergen, an den die Benutzer ihre kompatiblen HW-Module anschließen können. Die Steuerung und Kommunikation erfolgen dann entweder über das LUNA-Netzwerk oder durch die Benutzer eigene HF-Ausrüstung.
Ein größerer Rover befindet sich derzeit in der Entwicklung und wird den Nutzern in Zukunft zur Verfügung stehen.
EVA Suits
Für Kampagnen ist es möglich, zwei maßgeschneiderte EXCON-Analoganzüge von Atlas Devices zu verwenden, die in der LUNA Analog Facility verfügbar sind.
ESA Argonaut Lander
Die LUNA Analog Facility bietet auch ein ESA Argonaut Lander und ermöglicht Studien zur Ergonomie und Missionsplanung (zum Beispiel Interaktionen zwischen Astronautinnen und Astronauten, Verfahren und Automatisierung).
Sonnensimulation
Die Simulation der Sonne auf dem Mond wird in LUNA mit einem speziellen und einstellbaren Lampensystem bereitgestellt. Die temporäre Installation basiert auf leistungsstarken Studiobeleuchtungslösungen und ermöglicht eine erste Simulation der Beleuchtungsbedingungen in den Mondpolargebieten. Eine noch leistungsfähigere Lösung und permanente Installation befinden sich derzeit noch in der Entwicklung mit Kandelaber.
Kran
Ein Portalkran mit einer Hubkapazität von 3,2 Tonnen ist in LUNA verfügbar. Er kann jede Position im Regolith-Testfeld erreichen und kann auch während der Durchführung der Kampagne für die Aufnahme Experimentausrüstung verwendet werden, so dass eine „fliegende“ Experimentplattform entsteht.
Staubkammer
Das LUNA-Staublabor wurde gebaut, um eine extreme Staubbelastung und das Testen von Geräten unter Umgebungsbedingungen zu ermöglichen. Außerdem ergänzt es das LUNA-Haupttestfeld, indem es einen zweiten Vorrat an Simulanzien in Form von anorthositischem Material aus dem Mondhochland in Grönland bereitstellt. Es stehen 20 Tonnen dieses Materials zur Verfügung und die Anlage hat eine Grundfläche von rund 4×4 Meter, sodass große Teile der Ausrüstung dem Anorthosit-Staub ausgesetzt werden können.
Werkstatt
Der Werkstattbereich der LUNA Analog Facility kann von Nutzerinnen und Nutzern mit vorheriger Einweisung genutzt werden und enthält verschiedene Werkzeuge.
Bitte beachten Sie, dass oben nur die Elemente aufgeführt sind, die bereits in der LUNA Analog Facility implementiert wurden und für die Benutzer verfügbar sind.
Die folgenden Elemente werden noch in naher Zukunft implementiert werden:
- FLEXhab in Q1/2025
- Remote Control MCS-L in Q2/2025
- RTG Mockup in Q3/2025
- Candelabra (Sonnensimulator) in Q4/2025
- Bewegungserfassung per Kamera in Q4/2025
- EDEN LUNA in Q1/2026
- Gas Labor in Q1/2026
- Moon Zeppelin (Rampe) in Q1/2026
- Schwerkraftentlastungssystem in Q3/2026
XR in LUNA – Die Zukunft des astronautischen Trainings
In den kommenden Jahren wird LUNA durch den Einsatz von Extended Reality (XR) neue Möglichkeiten für das astronautische Training eröffnen. Mithilfe von XR-Technologien soll es möglich werden, virtuelle Elemente nahtlos mit der realen Umgebung zu verbinden und so das Training gezielt zu erweitern.
Durch Mixed Reality (MR) könnten die physischen Hallenwände in Zukunft optisch verschwinden und durch eine nahtlose Fortsetzung des bestehenden Regolith-Terrains ersetzt werden. Dadurch würde das Training noch immersiver wirken – als befände man sich nicht in einer Halle, sondern direkt auf der Mondoberfläche.
Außerdem soll es möglich werden, mit physischen Low-Resolution-Mockups zu arbeiten, die durch virtuelle Komponenten ergänzt werden – etwa mit technischen Elementen, die erst noch entwickelt werden. Auch die Erprobung neuer Navigationstechniken und innovativer Informationsdisplays könnte in LUNA bald Realität werden und wichtige Erkenntnisse für zukünftige Mondmissionen liefern.
Motion Capture in LUNA
Im Laufe des Jahres 2025 soll die LUNA-Halle außerdem mit einem hochpräzisen Motion-Capture-System ausgestattet werden, um die technische Infrastruktur gezielt zu erweitern. Dieses System wird es ermöglichen, Bewegungen von Menschen, Robotern und Objekten mit höchster Genauigkeit zu erfassen und dadurch neue wissenschaftliche Experimente und technologische Entwicklungen zu unterstützen.
Die Integration des Motion-Capture-Systems wird biomechanische Analysen unter simulierten Mondschwerkraftbedingungen erlauben, etwa zur Untersuchung von Geh- und Sprungbewegungen. Ebenso wird es möglich sein, die Gelenkpunkte von Robotern präzise zu tracken, um deren Bewegungsabläufe zu analysieren und weiterzuentwickeln. Darüber hinaus wird das System eine zentrale Rolle in XR-Anwendungen spielen, indem es realistische Bewegungsdaten aufzeichnet und in den digitalen Zwilling der LUNA-Halle überträgt. Dies wird die Authentizität und Genauigkeit virtueller Simulationen und Trainings erheblich verbessern.
