Masterarbeit: Aufpralldynamik und Docksystem zur Erfassung von Weltraummüll

Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI bietet Ihnen anspruchsvolle und abwechslungsreiche Aufgaben mit Verantwortung und Gestaltungsspielraum. Wir forschen im Auftrag unserer Kunden aus verschiedensten Bereichen von Wirtschaft und Politik und wenden die neuesten Erkenntnisse aus Wissenschaft und Forschung auf konkrete Projekte an. Die Anwendungen liegen in den Bereichen Verteidigung, Sicherheit und Resilienz, Automotive, Raumfahrt und Luftfahrt.

Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI vergibt zum nächstmöglichen Termin in der Abteilung Raumfahrttechnologie am Standort Freiburg eine Masterarbeit zum Thema: Aufprall-Dynamik und energieabsorbierendes Andocksystem für die Erfassung von Weltraummüll.

Hier sorgen Sie für Veränderung

Hintergrund: Die Gruppe Raumfahrttechnologie arbeitet im Rahmen eines EU-Horizon-Projekts an innovativen Methoden zur Beseitigung von Weltraummüll. Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf dem sicheren und kontrollierten Andocken an nicht kooperativen Weltraummüll durch die Modellierung, Konstruktion und Erprobung eines Feder-Dämpfer-Systems zur Aufprallminderung. Das System reduziert die relative kinetische Energie während des Rendezvous und unterstützt eine erfolgreiche Adhäsion mithilfe bioinspirierter Gecko-Klebstoffe. Die Studierenden kombinieren Computersimulationen, energieabsorbierende Konstruktionskonzepte und experimentelle Tests, um eine Andockstruktur zu optimieren, die für Aufpralle mit geringer Geschwindigkeit zwischen einem Wartungsraumschiff und frei beweglichem Weltraummüll ausgelegt ist.

Aufgabenstellung: Dieses Arbeitspaket eignet sich besonders für Studierende, die fundierte Erfahrungen in den Bereichen Aufpralldynamik, strukturelle Optimierung, biomimetische Schnittstellen und Raumfahrzeug-Andocktechnologien erwerben möchten.

• Entwicklung und Verfeinerung von Berechnungsmodellen für Szenarien mit langsamen Kollisionen während kontrollierter Rendezvous mit Weltraumschrott.

• Entwurf und Modellierung von Federdämpferarchitekturen, verformbaren Elementen oder viskoelastischen Absorbern, die Andockbelastungen mindern.

• Charakterisierung der dynamischen Belastung und bei Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit. Unterstützung beim Aufbau mechanischer Prüfstände, Instrumentierung und Datenerfassung.

• Einbeziehung gemessener Testdaten in Simulationsmodelle zur Erhöhung der Vorhersagegenauigkeit.

• Führen Sie eine klare Dokumentation der Modellierungsannahmen, Testverfahren und Interpretation der Systemreaktion. Unterstützen Sie die Erstellung von technischen Berichten und wissenschaftlichen Publikationen.

Hiermit bringen Sie sich ein

• Studium der Ingenieurwissenschaften mit fundierten Kenntnissen in Mechanik, Dynamik und Werkstoffmechanik.

• Erfahrung im Umgang mit Engineering-Tools, CAD- und FEM-Software wie Inventor, LS-DYNA, HyperWorks, ANSYS oder vergleichbaren Programmen sowie hohe Lernbereitschaft.

• Fundierte Kenntnisse in Schwingungslehre, Energieabsorption, Dämpfung, Materialverhalten sowie Aufprall- und Kontaktmechanik.

• Praktische Erfahrung in der Vorbereitung von Testaufbauten, der Durchführung von Versuchen sowie im Umgang mit Messgeräten und Kameras.

• Deutsch- und Englischkenntnisse auf mind. B2-Niveau.

Was wir für Sie bereithalten

• Sehr gute Betreuung durch erfahrene Wissenschaftler*innen, die Sie bei Ihrer Arbeit unterstützen.

• Interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Kolleg*innen aus verschiedenen Fachgebieten.

• Einen gut ausgestatteten Arbeitsplatz mit Zugang zu relevanter Literatur und Software.

• Unterstützung durch das Angebot unserer Bibliothek bei Literaturrecherche, Beschaffung von Fachliteratur sowie der Erstellung und Finalisierung der Abschlussarbeit.

• Sehr gutes Betriebsklima in einem hochmodernen Arbeitsumfeld, das mit den neuesten Technologien und Ressourcen ausgestattet ist.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt. Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte. Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Veränderung startet mit Ihnen – bewerben Sie sich jetzt! Bitte bewerben Sie sich online mit Ihren vollständigen Bewerbungsunterlagen (Anschreiben, Lebenslauf, Immatrikulationsbescheinigung, ggf. Arbeitserlaubnis)!

Fragen zu dieser Position beantwortet Ihnen gerne: Frau Katriya Seitz Recruiting Katriya.Seitz@emi.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI

www.emi.fraunhofer.de

Kennziffer: 84580