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Ein Raumschiff fällt ins Wasser - ESA-Belastungstest auf Sardinien

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Ein Raumschiff fällt ins Wasser - ESA-Belastungstest auf Sardinien

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Die Sonne geht auf über einem kleinen Hafen an der Küsten von Sardinien. Auf der italienischen Mittelmeerinsel wird Europas neuestes Raumschiff auf einen harten Test vorbereitet. Das Intermediate Experimental Vehicle, kurz IXV, soll an die Grenzen seiner Belastbarkeit gebracht werden. Jeden Meter, den dieses kleine Raumschiff heute zurücklegt, werden die betreuenden Ingenieure genau beobachten. “Der Versuch wird uns zeigen, wie robust unser Design ist und ob es die letzte Phase der Raummission, die Landung, überstehen kann”, so Giorgio Tumino, Programmanager bei der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA.
Giorgio Tumino und sein Kollege Roberto Angelini sind gespannt, wie ihr “Baby” den Test überstehen wird. “Der Plan ist weit rauszufahren, damit uns möglichst niemand in die Quere kommt. Trotzdem muss das Experimentierfeld erst noch geräumt werden”, sagt Tumino. “Dann kann der Hubschrauber den Prototyp anheben, mit ihm über das Meer fliegen und ihn aus 3000 Meter Höhe fallen lassen.”, so der Ingenieur weiter.

In den Prototyp werden hohe Erwartungen gesetzt. Denn mit ihm schlägt die ESA ein neues Kapitel ihrer Geschichte auf. Das IXV ist ein kleines, vergleichsweise kostengünstiges Raumschiff. Nach einem Einsatz im Orbit könnte es gezielt auf der Erde landen. Im Jahr 2014 soll es soweit sein. “Die Amerikaner, Russen und Chinesen können das schon, und für Europa wäre es sehr wichtig da nachzuziehen und seine Technologie weiter zu entwickeln”, erklärt Giorgio. Das europäische Raumschiff soll Güter transportieren, nicht aber Menschen.

Seit Beginn der Raumfahrt ist der Wiedereintritt von Raumkapseln und -schiffen in die Erdatmosphäre eine risikoreiche Angelegenheit. Vor allem Hitze und Geschwindigkeit sind ein Problem. In den 1990er Jahren testeten die Europäer erstmals ein eigenes Modell. Heute nutzen Astronauten für ihre Rückreise aus dem All die in Russland entwickelte Raumkapsel Sojus. Deren Desgin begünstigt eine sanfte Landung. Unter der Kapsel bildet sich ein Puffer aus warmer Luft. Diese Modell ist zwar verlässlich, aber der genaue Landeplatz der Sojus kann bisher nicht bestimmt werden. Das europäische Modell hingegen soll lenkbar sein, weiß Roberto Angelini vom Unternehmen Thales Alenia Space. “Die Form der IXV gibt ihr Auftrieb. Beim Eintritt in die Erdatmosphäre bremst die Form, so dass die Kapsel während der Landung gesteuert werden und zu einem bestimmten Punkt auf der Erde manövriert werden kann”, so Angelini.

Das Desgin hat allerdings hat seine Tücken, vor allem die Hitzeentwicklung während der Landung ist ein Problem. Die NASA beispielsweise bestückt ihre Raumfähren an Nase und Bauch mit einer hitzebeständigen Isolierschicht. Diese wurde der US-Raumfahrtbehörde im Jahr 2003 zum Verhängnis, als Trümmerteile den Hitzeschild der Raumfähre Columbia durchschlugen und das Shuttle beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre in Flammen aufging. “Raumfähren, das ist eine Technologie der Siebziger Jahre”, meint Giorgio Tumino. “Ohne Zweifel hat das gut funktioniert. Was den Hitzeschutz angeht, verfügt unser Modell aber über die ausgereiftere Technologie. Die Hülle der Raumfähren wurde aus sehr vielen Teilen zusammengesetzt. Die des IXV hingegen besteht aus einigen wenigen großen hitzebeständigen Bauteilen. Die Nasenkappe zum Beispiel ist fast einen Meter breit.”

Und dann fällt das IXV aus 3000 Meter Höhe ins Mittelmeer. Kurz nach dem Aufprall wird klar, dass etwas nicht funktioniert hat. “Wir haben gerade gehört, dass die Ballons sich nicht entfaltet haben. Wir müssen jetzt herausfinden, warum das so ist”, sagt Roberto Angelini. Eine halbe Stunde später wird das Raumschiff zurück zur Militärbasis geschafft.
Giorgio und Roberto glauben, dass der Aufprall nicht hart genug war und daher die Sensoren der Schwimmhilfen nicht reagiert haben. “Die Sensoren müssen unterscheiden können zwischen dem Aufprall auf dem Wasser und etwa einem Stoss durch heftige Windboen während des Landevorgangs”, erklärt Robert Angelini. “Das sind sehr ähnliche Belastungen, die wir voneinander abgrenzen müssen. Wir hatten uns letztlich auf einen heftigen Schlag vorbereitet und die Sensoren entsprechend eingestellt. Mein Eindruck ist, dass die Landung heute aber sehr sanft war, dank des gut funktionierenden Fallschirms. Der Aufprall war also weniger heftig als von uns zuvor berechnet.” Die Auswertung der Daten gibt Giorgio Recht.
“Wir konnten zeigen, was wir zeigen wollten, die Fallbedingungen, die Funktion des Bremsfallschirms”, resümiert Angelini. “Wir wollten die Widerstandskraft des Hitzeschutzes testen, der die Fallschirmriemen bedeckt. Unsere Auswertung wird vielleicht Verbesserungsmöglichkeiten zeigen, die wir dann im Desgin der Hardware umsetzen können.”

Und so wird der IXV-Prototyp auch in Zukunft weiter auf Herz und Nieren geprüft. Denn schon im nächsten Jahr soll das europäische Raumschiff seine erste Reise ins All und zurück zur Erde antreten. Die Raumfahrtexperten Giorgio und Roberto werden das IXV auch dann keinen Moment aus den Augen lassen.