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Europa forscht an Recycling-Raketen
Redaktion
/ Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt
astronews.com
19. Juni 2019
Space X macht es vor: Teile der Falcon-Trägerraketen
kehren nach dem Start inzwischen punktgenau zur Erde zurück und können für den
erneuten Einsatz aufbereitet werden. In einem europäischen Projekt haben sich
nun das DLR und fünf Unternehmen zusammengeschlossen, um gemeinsam
Schlüsseltechnologien für rückwärtslandende Raketen zu entwickeln. Verfolgt
werden dabei zwei Konzepte.
Skizzen der beiden RETALT-Konzepte: Die obere
Grafik zeigt die Phasen der Konfiguration
RETALT1: Start, Abtrennung der Nutzlaststufe, die
erste Stufe im Sinkflug und die Landung mit
ausgefahrener Landebeinstruktur (von links). Die
untere Grafik zeigt die Phasen der Konfiguration
RETALT2. Start (links) sowie Sinkflug und Landung
(recht).
Bild: DLR (CC-BY 3.0) [Großansicht] |
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und fünf europäische
Unternehmen haben sich im Projekt RETALT (RETro Propulsion Assisted Landing
Technologies) zusammengeschlossen, um gemeinsam die Erforschung und Entwicklung
von Schlüsseltechnologien für rückwärtslandende Raketen voranzutreiben. Über
drei Jahre untersucht das Konsortium die Aerodynamik, die Aerothermodynamik,
also die Oberflächentemperaturen während des Flugs, die gesamte Flugdynamik bei
Flug und Rückflug, Navigation und Steuerung sowie Strukturteile, Materialien und
Mechanismen.
"In den USA sind wiederverwendbare Raumtransportsysteme mit Retro-Schub schon
in der Praxis in Betrieb. Die Bilder und Videos von SpaceX sind um die Welt
gegangen. Da verwundert es vielleicht, dass die physikalischen Phänomene hinter
den Technologien noch gar nicht vollständig verstanden sind. Aber es ist so:
Stand heute fehlen hochwertige, experimentelle Daten aus Windkanalversuchen und
Bodendemonstratoren", sagt Prof. Ali Gülhan, RETALT-Projektkoordinator und
Leiter der Abteilung Über- und Hyperschalltechnologien am DLR-Institut für
Aerodynamik und Strömungstechnik in Köln.
"Wenn wir diese Daten mit numerischen Simulationen kombinieren, können wir
die komplexe Physik besser verstehen und einen großen Schritt in Richtung
Wiederverwendbarkeit von Raketen in Europa machen. Nur eine enge und intensive
Zusammenarbeit von Forschung und Industrie kann das Know-how für eine
schnellstmögliche Umsetzung der notwenigen Technologien liefern", so Gülhan
weiter.
Während des Projekts werden zwei Konzepte für senkrecht startende und
landende Raketen getestet: Die Konfiguration RETALT1 hat zwei Stufen – ähnlich
den konventionellen Raketen Falcon 9 oder Ariane 5. Die erste
Stufe dieser Trägerrakete soll wieder landen. Der zweite Launcher (Konzept
RETALT2) hat nur eine einzige Stufe. Er ist für kleinere Nutzlasten ausgelegt
und bremst bei der Rückführung nicht nur mit dem Retro-Schub, sondern zusätzlich
mithilfe einer großen aerodynamischen Grundfläche an der Unterseite.
Das RETALT-Team untersucht sämtliche Aspekte mit Referenzkonfigurationen, und
Modellen im kleineren Maßstab. So werden bei den Aerodynamiktests in den
Windkanälen des DLR Modelle in Maßstäben zwischen 1:30 und 1:100 eingesetzt.
Konfigurationen zur Untersuchung von Strukturkomponenten wie den Landebeinen
entstehen in Maßstäben von bis zu 1:3. Während des Projekts werden die
Technologien in repräsentativen Umgebungen getestet. Davon ausgehend können in
Folgeprojekten Prototypen gebaut und tatsächlich im Weltall getestet werden.
RETALT (RETro Propulsion Assisted Landing Technologies) ist ein europäisches
Projekt, das von der Europäischen Kommission im Rahmen des EU-Förderprogramms
Horizont 2020 mit drei Millionen Euro gefördert wurde. Partnerorganisationen
sind das DLR, CFS Engineering (Schweiz), Elecnor Deimos (Spanien), MT Aerospace
(Deutschland), Almatech (Schweiz) und Amorim Cork Composites (Portugal). Das
DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik ist verantwortlich für die
Koordination des Projekts.
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