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Studenten entwickeln Raketen
Redaktion
/ Pressemitteilung des DLR
astronews.com
3. April 2012
Studenten der Luft- und Raumfahrttechnik der TU Berlin und der
Universität Bremen entwickeln seit Monatsbeginn im Rahmen des
DLR-Förderprogramms STERN eigene Raketen, die nach Abschluss der
Entwicklungsarbeiten von Nordschweden aus gestartet werden sollen.
Voraussichtlich werden insgesamt neun Institute an dem STERN-Programm
teilnehmen.
Auf einem kleinem Raketen-Prüfstand wie diesem,
können die Studenten ihre Triebwerke testen.
Bild: ZARM Universität Bremen / DLR |
Seit Montag, 2. April 2012, können Studenten der TU Berlin und des
ZARM-Instituts (Center of Applied Space Technology and Microgravity)
der Universität Bremen ihre praktischen Fähigkeiten bei der Entwicklung
einer eigenen Rakete unter Beweis stellen. Die Hochschulen sind die
ersten beiden von voraussichtlich neun Teilnehmern des Förderprogramms
STERN (Studentische Experimental-Raketen), das vom Deutschen Zentrum für
Luft- und Raumfahrt (DLR) ins Leben gerufen wurde.
Die Studenten des ZARM planen die Entwicklung und den Bau einer
einstufigen Rakete mit dem Namen ZEpHyR (ZARM Experimental Hybrid
Rocket). Die rund 40 Kilogramm schwere und drei Meter lange Rakete soll
etwa 20 Kilometer hoch fliegen und dabei eine Geschwindigkeit von bis zu
2.500 Kilometer pro Stunde - also Überschallgeschwindigkeit - erreichen.
Als Antrieb dient dabei ein von den Studenten entwickelter Hybridmotor.
Im Gegensatz zu reinen Flüssig- oder Feststoffantrieben wird der
Hybridmotor mit einer Treibstoffkombination betrieben, bei der einer der
beiden Treibstoffe fest und der andere entweder flüssig oder gasförmig
ist. Bereits während des Flugs werden die wichtigsten Bahndaten der
Rakete zur Bodenstation gefunkt, wo die Studenten das Geschehen live
mitverfolgen können.
Ein anderes Konzept verfolgt das Team von der Technischen Universität
Berlin. Unter der Bezeichnung DECAN (Deutsche CanSat-Höhenrakete)
entwickeln die Studenten eine Rakete, die von einer Ober- und einer
Unterstufe angetrieben wird. Die erste Stufe der Rakete soll aus einem
Heißwasserantrieb bestehen, bei dem das Wasser unter hohem Druck auf
eine Temperatur von 330 Grad Celsius gebracht wird. Der dabei
entstehende Wasserdampf treibt die Rakete ebenfalls mit
Überschallgeschwindigkeit an.
Für die zweite Stufe ist entweder ein Feststoff- oder ein Hybridmotor
vorgesehen. Die Startmasse der etwa 4,5 Meter langen Rakete wird
zwischen 100 und 150 Kilogramm betragen. Sie soll eine Flughöhe von rund
zehn Kilometern erreichen. Auch hier wird eine Telemetrie-Einheit Daten
zur Erde senden. Außerdem planen die Studenten ein wissenschaftliches
Experiment als Nutzlast mitzunehmen.
Die Entwicklung der Raketentechnik ist eine große Herausforderung für
die Studenten. So führen die Teams unter anderem Computersimulationen
durch, bei denen die Strömung innerhalb der Brennkammer und um den
Raketenkörper herum ermittelt wird. Hinzu kommen Windkanal- und
Motorentests sowie Festigkeitsberechnungen für einzelne Elemente der
Rakete wie beispielsweise Tank und Motorgehäuse. Aber auch funktionale
Aspekte wie die Zündung der Rakete, der Auswurf des Bergungssystems, die
Separation von Stufen oder die Datenübertragung während des Flugs müssen
berücksichtigt werden. Nachdem die Teams alle Hürden von Entwicklung,
Bau und Reviews erfolgreich überwunden haben, kann schließlich der Start
vom Esrange Space Center bei Kiruna in Nordschweden erfolgen.
Das Nachwuchsprogramm STERN richtet sich an alle Hochschulen mit der
Fachrichtung Luft- und Raumfahrttechnik und hat das Ziel, Studenten
möglichst praxisnah an ihr späteres Berufsumfeld heranzuführen. In der
dreijährigen Projektlaufzeit lernen die Studenten bereits während ihrer
Ausbildung, wie reale Raumfahrtprojekte ablaufen und gemanagt werden.
Sie lernen außerdem, systemübergreifend zu denken und als Team zu
arbeiten.
Die programmatische Leitung des STERN-Programms erfolgt durch das DLR
Raumfahrtmanagement in Bonn. Begleitet werden die Aktivitäten der
Hochschulen durch die Mobile Raketenbasis des DLR (MORABA) sowie das DLR
Institut für Raumfahrtantriebe in Lampoldshausen. Die beiden Partner
werden insbesondere die Reviews begleiten, in denen die Studenten ihr
Design gegenüber Experten präsentieren und rechtfertigen müssen. Auf dem
DLR-Gelände in Lampoldshausen steht den Studenten außerdem ein Testfeld
zur Verfügung, das sie für die Erprobung ihrer Raketentriebwerke nutzen
können.
Das STERN-Programm ist langfristig angelegt, um nachhaltig den
Forschungsnachwuchs im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik zu
fördern. Nach Abschluss des jeweiligen Projekts können die Hochschulen
erneut Fördermittel beantragen.
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