@masterthesis{Frank2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Frank, Jemima Leonie}, title = {Falling in love with the female gaze}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {81 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Der „Male Gaze" bezeichnet das typische Erleben der Umwelt aus m{\"a}nnlicher Perspektive und pr{\"a}gt in den sogenannten Mainstream-Medien die Gestaltung von Film, Fernsehen und Werbung. Dadurch werden von dargestellten Personen h{\"a}ufig die k{\"o}rperlichen Aspekte hervorgehoben. Im Gegensatz dazu gilt das weibliche Pendant, der „Female Gaze", als besonders emotionsbetont. Weil Medien einen enormen Einfluss auf gesellschaftliches und individuelles Denken haben, stellt die Dominanz des „Male Gaze" eine Unausgeglichenheit dar, die sich in verschiedenen Bereichen des gesellschaftlichen Lebens widerspiegelt. Deswegen m{\"o}chte dieses Projekt die Medien um die weibliche Sichtweise erweitern und damit die dort transportierten Bilder diverser und ausgewogener machen. Die Fotografie fokussiert sich dabei auf die Gef{\"u}hlswelt der Protagonistin, womit die Betrachter:Innen schrittweise in ihre Position hineinversetzt werden sollen. Mit Augen des Mitgef{\"u}hls und eigenem Sch{\"o}nheitsbegriff l{\"a}sst „Falling in love with the female gaze" endlich auch die Frau zu Wort kommen.}, language = {de} } @masterthesis{Guth2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Guth, Katharina}, title = {aco : eine digitale Anwendung zur Verbesserung der Lebensqualit{\"a}t von Neurodermitis-Patient:innen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {267 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Neurodermitis hat in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen. Etwa 10 bis 15 Prozent der Kinder und 2,5 bis 3,5 Prozent der Erwachsenen sind davon betroffen. F{\"u}r sie stellen Auswirkungen der Hautkrankheit auf K{\"o}rper und Psyche eine enorme Einschr{\"a}nkung der Lebensqualit{\"a}t dar. Die App „aco" m{\"o}chte Neurodermitis-Patient:Innen dabei unterst{\"u}tzen, ihre Behandlung selbst in die Hand zu nehmen. Eine ganzheitliche Therapie umfasst eben nicht nur Fachpersonen, sondern auch Patient:Innen selbst. Durch eine regelm{\"a}ßige Dokumentation erm{\"o}glicht die Anwendung eine aktive Auseinandersetzung mit der Krankheit. Triggerfaktoren werden ausgewertet und es wird Wissen {\"u}ber Behandlungsm{\"o}glichkeiten vermittelt. Zudem wird ein Austausch erm{\"o}glicht, der emotionale und praktische Unterst{\"u}tzung bieten soll. Damit m{\"o}chte „aco" Betroffenen eine M{\"o}glichkeit geben, das Ruder selbst in die Hand zu nehmen und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Therapie von Neurodermitis.}, language = {de} } @masterthesis{Hambloch2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Hambloch, Antonia}, title = {Wie ein Stier im Porzellanladen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {35 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Menschliche Kommunikation ist gepr{\"a}gt von Sprichw{\"o}rtern und Redewendungen. Von Generation zu Generation weitergegeben, spiegeln sie Lebenserfahrungen, Traditionen und Moralvorstellungen wider, die sich im Laufe der Zeit im allgemeinen Sprachgebrauch etabliert haben. Redensarten werden von Menschen auf der ganzen Welt verwendet. H{\"a}ufig stammen diese bildhaften Vergleiche aus dem Tierreich, was auf die lange gemeinsame Vergangenheit von Tier und Mensch zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Bis heute spielen Tiere eine besondere Rolle im Alltag vieler Menschen. Die Ausdr{\"u}cke, die in dem Sachbuch „Wie ein Stier im Porzellanladen" illustrativ und textlich veranschaulicht werden, sind Redensarten {\"u}ber Tiere aus verschiedenen Zeiten, Sprachen und L{\"a}ndern. Manche werden Lesenden bekannt vorkommen, andere {\"o}ffnen den Blick f{\"u}r neue Ausdrucksweisen. Sie am{\"u}sieren in ihrer faszinierenden Vielfalt durch erfrischenden Humor. Das Buch offenbart auf unterhaltsame Weise, wie {\"a}hnlich die Gedanken der Menschen, die sich in spannenden Analogien zwischen Sprachen und Kulturen widerspiegeln, bei n{\"a}herer Betrachtung eigentlich sind.}, language = {de} } @masterthesis{Berger2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Berger, Fabian}, title = {Ford Horizon : Sustainable, Electrical, Autonomus}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {165 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Wie k{\"o}nnte sich das Automobil in den n{\"a}chsten Jahren entwickeln? Das Fahrzeugkonzept „Ford Horizon" wagt einen Blick in die Zukunft. Nachhaltigkeit, Elektrifizierung und autonomes Fahren sind zurzeit treibende Themen der Automobilbranche und sollen vom Konzept aufgegriffen werden. Der „Ford Horizon" {\"u}berzeugt optisch durch eine {\"a}sthetische, minimalistische Designsprache, die ruhig und kraftvoll wirkt. Es werden moderne, nachhaltige Materialalternativen f{\"u}r den Innen- und Außenbereich verwendet. Durch Elektromobilit{\"a}t wird weniger Platz f{\"u}r technische Bauteile ben{\"o}tigt, was mehr Freiraum im Innenbereich schafft. Dieser entstandene Freiraum f{\"u}hrt in Kombination mit autonomem Fahren zu neuen M{\"o}glichkeiten, die in dem Fahrzeugkonzept intelligent genutzt wurden. Ob zum Arbeiten, entspannen oder auch einfach nur, um die Zeit mit den anderen Fahrg{\"a}sten mehr zu genießen - Mit dem smarten Konzept „Ford Horizon" kann Fahrzeit zur Freizeit werden.}, language = {de} } @masterthesis{Bleeck2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Bleeck, Sophie}, title = {Trabic : zukunftsorientiertes Liefersystem f{\"u}r den urbanen Raum - Optimierte Paketlieferung auf der letzten Meile}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {187 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Der Onlinehandel boomt und die Anzahl an Paketsendungen w{\"a}chst stetig. Aktuelle Zustellmethoden sind jedoch nicht nachhaltig und st{\"o}ren den ohnehin schon {\"u}berlasteten innerst{\"a}dtischen Verkehr. Hier m{\"o}chte „TRABIC" Abhilfe schaffen. „TRABIC" ist ein nachhaltiges und zukunftsf{\"a}higes Liefersystem f{\"u}r den urbanen Raum. Die Kombination von innerst{\"a}dtischen Microhubs mit einem neuen Lieferfahrzeug schafft die Basis des Systems. Die den Lieferprozess begleitende KI erm{\"o}glicht einen effizient aufeinander abgestimmten Lieferprozess. Das Lieferfahrzeug bildet das Herz des Konzeptes und wurde auf der Basis eines Lastenrads entwickelt. Um eine effiziente Zustellung zu gew{\"a}hrleisten, wurde es an die Bed{\"u}rfnisse des Lieferprozesses und der Paketzusteller/innen angepasst. Damit erm{\"o}glicht „TRABIC" die Nutzung alternativer Verkehrswege, ist emissionsfrei und bietet somit eine attraktive Alternative zu verrufenen Zustellmethoden.}, language = {de} } @masterthesis{Braun2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Braun, Linus}, title = {Faces - Lebenswerte Mobilit{\"a}t in St{\"a}dten}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {173 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Mobilit{\"a}t stellt oftmals ein Problem in St{\"a}dten dar. Es sind Staus, Abgase, Platzmangel, die sich negativ auf die urbane Lebensqualit{\"a}t auswirken. Dies sind externe Auswirkungen der von Autos dominierten Mobilit{\"a}t. Ziel von „Faces" war es, eine effiziente und vor allem attraktive Alternative zum Automobil zu bieten. Daf{\"u}r denkt das Projekt die Straßenbahn neu. Durch kompaktes Design und die Verwendung autonomer Systeme wird eine h{\"o}here Taktung erm{\"o}glicht. Zudem werden die Bahnen flexibler und k{\"o}nnen den Einsatz am Mobilit{\"a}tsbedarf anpassen. Um den Bed{\"u}rfnissen der Fahrg{\"a}ste gerecht zu werden, l{\"a}sst sich das modulare Interior an die Reisedistanz anpassen. Hier wird ein Mobilit{\"a}tskonzept gezeichnet, das einem mit einem hoffnungsvollen Blick auf das Leben in den St{\"a}dten der Zukunft zur{\"u}ckl{\"a}sst.}, language = {de} } @article{UlmerBraunChengetal.2022, author = {Ulmer, Jessica and Braun, Sebastian and Cheng, Chi-Tsun and Dowey, Steve and Wollert, J{\"o}rg}, title = {Gamification of virtual reality assembly training: Effects of a combined point and level system on motivation and training results}, series = {International Journal of Human-Computer Studies}, volume = {165}, journal = {International Journal of Human-Computer Studies}, number = {Art. No. 102854}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1071-5819}, doi = {10.1016/j.ijhcs.2022.102854}, year = {2022}, abstract = {Virtual Reality (VR) offers novel possibilities for remote training regardless of the availability of the actual equipment, the presence of specialists, and the training locations. Research shows that training environments that adapt to users' preferences and performance can promote more effective learning. However, the observed results can hardly be traced back to specific adaptive measures but the whole new training approach. This study analyzes the effects of a combined point and leveling VR-based gamification system on assembly training targeting specific training outcomes and users' motivations. The Gamified-VR-Group with 26 subjects received the gamified training, and the Non-Gamified-VR-Group with 27 subjects received the alternative without gamified elements. Both groups conducted their VR training at least three times before assembling the actual structure. The study found that a level system that gradually increases the difficulty and error probability in VR can significantly lower real-world error rates, self-corrections, and support usages. According to our study, a high error occurrence at the highest training level reduced the Gamified-VR-Group's feeling of competence compared to the Non-Gamified-VR-Group, but at the same time also led to lower error probabilities in real-life. It is concluded that a level system with a variable task difficulty should be combined with carefully balanced positive and negative feedback messages. This way, better learning results, and an improved self-evaluation can be achieved while not causing significant impacts on the participants' feeling of competence.}, language = {en} } @masterthesis{Kocaoglu2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kocaoglu, Berna}, title = {System zur Unterst{\"u}tzung von Blinden im Alltag}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {45 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Unterhaltungsgegenst{\"a}nde und ihre Add-Ons stellen f{\"u}r viele Menschen ein wichtiger Bestandteil eines ausgewogenen Lebens dar und sind somit nicht mehr aus klassischen Haushalten wegzudenken. Doch nicht jeder Menschen hat {\"u}berhaupt Zugang zu ihnen, weil die Systeme meistens auf Durchschnittsb{\"u}rger:Innen abgestimmt sind. Davon betroffen sind beispielsweise Menschen mit Blindheit und Seheinschr{\"a}nkung. Um das Angebot individueller zu gestalten, wurde diesem Projekt ein Home-Entertainment-System entwickelt, das eben genau auf die Bed{\"u}rfnisse dieser Gruppe zugeschnitten ist. F{\"u}r die bedienungsfreundliche Gestaltung wurde im gesamten Prozess besonders viel Wert auf die konkrete Lebensrealit{\"a}t von Blinden und Menschen mit Seheinschr{\"a}nkungen gelegt. Hier sollen m{\"o}gliche Einschr{\"a}nkungen {\"u}berwunden werden und sich m{\"o}glichst den tats{\"a}chlichen Anforderungen in der Praxis anpassen. Dazu musste zun{\"a}chst ein umfassendes Verst{\"a}ndnis des Krankheitsbildes geschult werden. Außerdem wurde ein Blick in den Alltag dieser Menschen geworfen. Welche Home-Entertainmentger{\"a}te finden bereits im Wohnzimmer Platz und welche Komplikationen gibt es mit ihnen? Die breite Palette an Produkten gibt einen Eindruck davon, welche Funktionen ersetzt und welche Systeme gegebenenfalls miteinander verkn{\"u}pft werden k{\"o}nnen. Auf der Basis umfassender Recherche ist eine Fernbedienung entstanden, die sowohl per Sprachsteuerung als auch {\"u}ber physische Steuerung steuerbar ist. Zahlreiche taktile Elemente geben Orientierung bei der Nutzung und gew{\"a}hrleisten ein reibungsloses und handliches Nutzungserlebnis. Die Arbeit {\"o}ffnet den Blick f{\"u}r andere Lebenswelten und pl{\"a}diert f{\"u}r den Abbau von Barrieren f{\"u}r ein selbstbestimmteres Leben.}, language = {de} } @masterthesis{Lebrecht2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Lebrecht, Rike-Charlotte}, title = {Inga : ein modulares hydroponisches System f{\"u}r Endverbraucher}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, year = {2022}, abstract = {In dieser Arbeit wurde sich mit der Frage auseinandergesetzt, wie sich der Nahrungsmittelanbau im urbanen Raum entwickeln k{\"o}nnte. Eine spannende Alternative zu traditionellen Anbaumethoden ist die Hydroponik, der Anbau von Pflanzen ohne Erde. Basierend auf dieser Technologie wurde in diesem Projekt ein Indoor-Garden-System gestaltet, welches den Nahrungsmittelanbau zur{\"u}ck zur Verbraucher:In bringt und zu einem bewussteren Umgang mit Lebensmitteln anregen soll. Denn mit „INGA" kann frisches, pestizidfreies Blattgem{\"u}se ganz einfach zu Hause selbst angebaut werden. Das hydroponische System schafft mithilfe einer N{\"a}hrstoffl{\"o}sung und k{\"u}nstlichem Licht optimale Wachstumsbedingungen f{\"u}r die Pflanzen - ganz unabh{\"a}ngig von {\"o}rtlichen Gegebenheiten. Mithilfe seiner Modularit{\"a}t k{\"o}nnen Nutzer:Innen „INGA" nach Belieben konfigurieren. Damit wird es einer breiten Zielgruppe mit unterschiedlichen Bed{\"u}rfnissen gerecht und erm{\"o}glicht pestizidfreie Nahrung - auch in den St{\"a}dten.}, language = {de} } @masterthesis{Menrath2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Menrath, Maike}, title = {Konzept zur Lebensmittelnahversorgung außerhalb urbaner Strukturen : Verkaufspunkt f{\"u}r l{\"a}ndliche Gebiete}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {131 Seiten}, year = {2022}, abstract = {L{\"a}ndliche Regionen sind h{\"a}ufig infrastrukturell schlechter versorgt als urbane R{\"a}ume, was sich insbesondere auf die Versorgung mit G{\"u}tern des t{\"a}glichen Bedarfs niederschl{\"a}gt. Menschen außerhalb st{\"a}dtischer Ballungsgebiete m{\"u}ssen deswegen oft lange Anfahrten zu Superm{\"a}rkten in Kauf nehmen. Hierbei sind sie vor allem auf das Auto angewiesen. In dieser Arbeit ist „ILSE" entstanden. Eine Verkaufsbox, die Menschen in l{\"a}ndlichen Raumstrukturen besser mit Waren versorgt, indem sie dort aufgestellt wird, wo sie auch wirklich ben{\"o}tigt wird. Dank digitaler Verkaufstechnologien ist „ILSE" durchgehend ge{\"o}ffnet, auch, wenn andere Superm{\"a}rkte l{\"a}ngst geschlossen sind. Mit einer App wird der Kundschaft der Zugang zum Verkaufsraum und das Bezahlen erm{\"o}glicht.}, language = {de} } @inproceedings{GrundmannBieleDachwaldetal.2017, author = {Grundmann, Jan Thimo and Biele, Jens and Dachwald, Bernd and Grimm, Christian D. and Lange, Caroline and Ulamec, Stephan and Ziach, Christian and Spr{\"o}witz, Tom and Ruffer, Michael and Seefeldt, Patric and Spietz, Peter and Toth, Norbert and Mimasu, Yuya and Rittweger, Andreas and Bibring, Jean-Pierre and Braukhane, Andy and Boden, Ralf Christian and Dumont, Etienne and Jahnke, Stephan Siegfried and Jetzschmann, Michael and Kr{\"u}ger, Hans and Lange, Michael and Gomez, Antonio Martelo and Massonett, Didier and Okada, Tatsuaki and Sagliano, Marco and Sasaki, Kaname and Schr{\"o}der, Silvio and Sippel, Martin and Skoczylas, Thomas and Wejmo, Elisabet}, title = {Small landers and separable sub-spacecraft for near-term solar sails}, series = {The Fourth International Symposium on Solar Sailing 2017}, booktitle = {The Fourth International Symposium on Solar Sailing 2017}, pages = {1 -- 10}, year = {2017}, abstract = {Following the successful PHILAE landing with ESA's ROSETTA probe and the launch of the MINERVA rovers and the Mobile Asteroid Surface Scout, MASCOT, aboard the JAXA space probe, HAYABUSA2, to asteroid (162173) Ryugu, small landers have found increasing interest. Integrated at the instrument level in their mothership they support small solar system body studies. With efficient capabilities, resource-friendly design and inherent robustness they are an attractive exploration mission element. We discuss advantages and constraints of small sub-spacecraft, focusing on emerging areas of activity such as asteroid diversity studies, planetary defence, and asteroid mining, on the background of our projects PHILAE, MASCOT, MASCOT2, the JAXA-DLR Solar Power Sail Lander Design Study, and others. The GOSSAMER-1 solar sail deployment concept also involves independent separable sub-spacecraft operating synchronized to deploy the sail. Small spacecraft require big changes in the way we do things and occasionally a little more effort than would be anticipated based on a traditional large spacecraft approach. In a Constraints-Driven Engineering environment we apply Concurrent Design and Engineering (CD/CE), Concurrent Assembly, Integration and Verification (CAIV) and Model-Based Systems Engineering (MBSE). Near-term solar sails will likely be small spacecraft which we expect to harmonize well with nano-scale separable instrument payload packages.}, language = {en} } @masterthesis{Wick2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Wick, Dorian}, title = {bulk : Konzeption und Gestaltung einer mobilen Anwendung eines nachhaltigen Unverpackt-Lieferservice}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {171 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Die Welt wird wortw{\"o}rtlich von Plastik {\"u}berschwemmt- und trotzdem ist kein Ende des trivialen Verpackungsmaterials in Sicht. Die, die sich den Konsequenzen ihres Konsumverhaltens bewusst sind, haben immer noch keinen fl{\"a}chendeckenden Zugang zu Unverpacktl{\"a}den und es mangelt schlicht an praktischen Alternativen. Hier kn{\"u}pft die App „bulk" an und schl{\"a}gt ausschließlich unverpackte Lebensmittel vor - bequem bis zur Haust{\"u}r geliefert. Das Angebot ist qualitativ hochwertig und meist regional. F{\"u}r ein positives Kauferlebnis veranschaulicht „bulk", wie viel Plastik mit den Produkten im Vergleich zu einem konventionellen Wocheneinkauf eingespart werden kann. Das gibt Nutzer:Innen eine Grundlage, ihre Entscheidungen kritisch zu hinterfragen und schult den Blick f{\"u}r den Impact sich summierender Kleinigkeiten.}, language = {de} } @masterthesis{Schmitz2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schmitz, Moritz}, title = {Kochen inklusiver gestalten. : Bed{\"u}rfnisorientiertes K{\"u}chensystem f{\"u}r Menschen mit Sehbeeintr{\"a}chtigungen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {153 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Es ist nachweislich ges{\"u}nder und h{\"a}ufig g{\"u}nstiger selber zu kochen und es gibt dem Menschen mehr Kontrolle {\"u}ber seine Ern{\"a}hrung. Bis dato wird keine K{\"u}chenmaschine angeboten, die von blinden Menschen bedient werden kann, obwohl gerade solche Produkte den Alltag dieser Gruppe enorm vereinfachen k{\"o}nnten. „Clu." ist ein modulares K{\"u}chensystem, welches von einer App unterst{\"u}tzt wird. Die Basis besteht aus einer K{\"u}chenmaschine, die {\"u}ber Sprache und haptische Bedienelemente gesteuert wird. Durch die Anwendung des Mehr-Sinne-Prinzip, der Simplifizierung von Funktionen und der Einbindung von Smart Home Komponenten werden nicht nur Menschen mit Sehbeeintr{\"a}chtigungen profitieren. Beispielsweise funktioniert das Kochen nach Rezept nun {\"a}hnlich wie das H{\"o}ren eines H{\"o}rbuches und die User k{\"o}nnen sich dem in ihrem favorisierten Tempo annehmen. „Clu." ist ein Ansatz f{\"u}r eine neue Kategorie von Produkten, die zeigen, wie attraktiv inklusivere Produktl{\"o}sungen aussehen k{\"o}nnen.}, language = {de} } @inproceedings{SpurmannOhndorfDachwaldetal.2009, author = {Spurmann, J{\"o}rn and Ohndorf, Andreas and Dachwald, Bernd and Seboldt, Wolfgang and L{\"o}b, Horst and Schartner, Karl-Heinz}, title = {Interplanetary trajectory optimization for a sep mission to Saturn}, series = {60th International Astronautical Congress 2009}, booktitle = {60th International Astronautical Congress 2009}, isbn = {9781615679089}, pages = {5234 -- 5248}, year = {2009}, abstract = {The recently proposed NASA and ESA missions to Saturn and Jupiter pose difficult tasks to mission designers because chemical propulsion scenarios are not capable of transferring heavy spacecraft into the outer solar system without the use of gravity assists. Thus our developed mission scenario based on the joint NASA/ESA Titan Saturn System Mission baselines solar electric propulsion to improve mission flexibility and transfer time. For the calculation of near-globally optimal low-thrust trajectories, we have used a method called Evolutionary Neurocontrol, which is implemented in the low-thrust trajectory optimization software InTrance. The studied solar electric propulsion scenario covers trajectory optimization of the interplanetary transfer including variations of the spacecraft's thrust level, the thrust unit's specific impulse and the solar power generator power level. Additionally developed software extensions enabled trajectory optimization with launcher-provided hyperbolic excess energy, a complex solar power generator model and a variable specific impulse ion engine model. For the investigated mission scenario, Evolutionary Neurocontrol yields good optimization results, which also hold valid for the more elaborate spacecraft models. Compared to Cassini/Huygens, the best found solutions have faster transfer times and a higher mission flexibility in general.}, language = {en} } @inproceedings{LoebSchartnerDachwaldetal.2007, author = {Loeb, Horst Wolfgang and Schartner, Karl-Heinz and Dachwald, Bernd and Seboldt, Wolfgang}, title = {SEP-Sample return from a main belt asteroid}, series = {30th International Electric Propulsion Conference}, booktitle = {30th International Electric Propulsion Conference}, pages = {1 -- 11}, year = {2007}, abstract = {By DLR-contact, sample return missions to the large main-belt asteroid "19, Fortuna" have been studied. The mission scenario has been based on three ion thrusters of the RIT-22 model, which is presently under space qualification, and on solar arrays equipped with triple-junction GaAs solar cells. After having designed the spacecraft, the orbit-to-orbit trajectories for both, a one-way SEP mission with a chemical sample return and an all-SEP return mission, have been optimized using a combination of artificial neural networks with evolutionary algorithms. Additionally, body-to-body trajectories have been investigated within a launch period between 2012 and 2015. For orbit-to-orbit calculation, the launch masses of the hybrid mission and of the all-SEP mission resulted in 2.05 tons and 1.56 tons, respectively, including a scientific payload of 246 kg. For the related transfer durations 4.14 yrs and 4.62 yrs were obtained. Finally, a comparison between the mission scenarios based on SEP and on NEP have been carried out favouring clearly SEP.}, language = {en} } @inproceedings{DachwaldMengaliQuartaetal.2007, author = {Dachwald, Bernd and Mengali, Giovanni and Quarta, Alessandro A and Macdonald, Malcolm and McInnes, Colin R}, title = {Optical solar sail degradation modelling}, series = {1st International Symposium on Solar Sailing}, booktitle = {1st International Symposium on Solar Sailing}, pages = {1 -- 27}, year = {2007}, abstract = {We propose a simple parametric OSSD model that describes the variation of the sail film's optical coefficients with time, depending on the sail film's environmental history, i.e., the radiation dose. The primary intention of our model is not to describe the exact behavior of specific film-coating combinations in the real space environment, but to provide a more general parametric framework for describing the general optical degradation behavior of solar sails.}, language = {en} } @article{Dachwald2005, author = {Dachwald, Bernd}, title = {Optimization of very-low-thrust trajectories using evolutionary neurocontrol}, series = {Acta Astronautica}, volume = {57}, journal = {Acta Astronautica}, number = {2-8}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam [u.a.]}, isbn = {1879-2030}, pages = {175 -- 185}, year = {2005}, abstract = {Searching optimal interplanetary trajectories for low-thrust spacecraft is usually a difficult and time-consuming task that involves much experience and expert knowledge in astrodynamics and optimal control theory. This is because the convergence behavior of traditional local optimizers, which are based on numerical optimal control methods, depends on an adequate initial guess, which is often hard to find, especially for very-low-thrust trajectories that necessitate many revolutions around the sun. The obtained solutions are typically close to the initial guess that is rarely close to the (unknown) global optimum. Within this paper, trajectory optimization problems are attacked from the perspective of artificial intelligence and machine learning. Inspired by natural archetypes, a smart global method for low-thrust trajectory optimization is proposed that fuses artificial neural networks and evolutionary algorithms into so-called evolutionary neurocontrollers. This novel method runs without an initial guess and does not require the attendance of an expert in astrodynamics and optimal control theory. This paper details how evolutionary neurocontrol works and how it could be implemented. The performance of the method is assessed for three different interplanetary missions with a thrust to mass ratio <0.15mN/kg (solar sail and nuclear electric).}, language = {en} } @inproceedings{SchoutetensDachwaldHeiligers2021, author = {Schoutetens, Frederic and Dachwald, Bernd and Heiligers, Jeannette}, title = {Optimisation of photon-sail trajectories in the alpha-centauri system using evolutionary neurocontrol}, series = {8th ICATT 2021}, booktitle = {8th ICATT 2021}, pages = {1 -- 15}, year = {2021}, abstract = {With the increased interest for interstellar exploration after the discovery of exoplanets and the proposal by Breakthrough Starshot, this paper investigates the optimisation of photon-sail trajectories in Alpha Centauri. The prime objective is to find the optimal steering strategy for a photonic sail to get captured around one of the stars after a minimum-time transfer from Earth. By extending the idea of the Breakthrough Starshot project with a deceleration phase upon arrival, the mission's scientific yield will be increased. As a secondary objective, transfer trajectories between the stars and orbit-raising manoeuvres to explore the habitable zones of the stars are investigated. All trajectories are optimised for minimum time of flight using the trajectory optimisation software InTrance. Depending on the sail technology, interstellar travel times of 77.6-18,790 years can be achieved, which presents an average improvement of 30\% with respect to previous work. Still, significant technological development is required to reach and be captured in the Alpha-Centauri system in less than a century. Therefore, a fly-through mission arguably remains the only option for a first exploratory mission to Alpha Centauri, but the enticing results obtained in this work provide perspective for future long-residence missions to our closest neighbouring star system.}, language = {en} } @masterthesis{Schnitzler2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schnitzler, Nora}, title = {Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Z{\"a}hneputzen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {67 S.}, year = {2022}, abstract = {Die Oberfl{\"a}chen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfl{\"a}che, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entz{\"u}ndungen des umgebenden Zahnfleisches z{\"a}hlen dabei zu den h{\"a}ufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entz{\"u}ndungen entstehen haupts{\"a}chlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfl{\"a}che tr{\"a}gt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Z{\"a}hneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfl{\"a}che. Die durch die Rauheit vergr{\"o}ßerte Oberfl{\"a}che bietet dabei ideale Voraussetzungen f{\"u}r eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfl{\"a}che im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entz{\"u}ndung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu sch{\"u}tzen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erh{\"o}hen, ist es m{\"o}glich die Oberfl{\"a}che mit einer Mikrostruktur zu versehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Identifikation geeigneter Mikrostrukturierungen, die der antibakteriellen Beschichtung einen optimalen Schutz vor Verschleiß bieten. Am Beispiel von Titan-Zahnimplantaten wird der Schutz der aufgetragenen Biohybridbeschichtung gegen abrasiven Verschleiß untersucht. Im Vorfeld wird eine Analyse der fertigungstechnischen M{\"o}glichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgef{\"u}hrt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenk{\"o}rper werden, mithilfe des zuvor ausgew{\"a}hlten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchf{\"u}hrung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung f{\"u}r diese Anwendung {\"u}berpr{\"u}ft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgew{\"a}hlten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adh{\"a}sionsf{\"a}higkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberfl{\"a}chen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den h{\"o}chstm{\"o}glichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzpr{\"u}fung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung {\"u}berpr{\"u}ft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestm{\"o}glichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den h{\"o}chsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bez{\"u}glich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche best{\"a}tigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfl{\"a}che erzielt einen deutlich h{\"o}heren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfl{\"a}che. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich gr{\"o}ßere Adh{\"a}sion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterf{\"u}hrender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit.}, language = {de} } @inproceedings{SeefeldtBauerDachwaldetal.2015, author = {Seefeldt, Patric and Bauer, Waldemar and Dachwald, Bernd and Grundmann, Jan Thimo and Straubel, Marco and Sznajder, Maciej and T{\´o}th, Norbert and Zander, Martin E.}, title = {Large lightweight deployable structures for planetary defence: solar sail propulsion, solar concentrator payloads, large-scale photovoltaic power}, series = {4th IAA Planetary Defense Conference - PDC 2015, 13-17 April 2015, Frascati, Roma, Italy}, booktitle = {4th IAA Planetary Defense Conference - PDC 2015, 13-17 April 2015, Frascati, Roma, Italy}, pages = {24}, year = {2015}, language = {en} }