Europas erstes wiederverwendbares Raumschiff wurde absichtlich gegrillt - und das ist ein sehr gutes Zeichen. In einem Plasmawindkanal in Capua, Italien, erhitzten Ingenieure die Hitzeschilde von Space Rider auf 1600°C, um den Feuerball zu simulieren, dem das Gefährt beim Wiedereintritt aus dem Orbit ausgesetzt sein wird.
Ein keramischer Bauch zum Brennen
Space Rider ist ein unbemanntes Roboterlabor, das etwa zwei Monate im niedrigen Orbit bleiben soll. In seiner Frachtbucht werden Wissenschaftler Experimente und Operationen durchführen. Die eigentliche Dramatik ereignet sich jedoch am Ende: Das Rückkehrmodul muss mit über 27.000 km/h durch die Erdatmosphäre rasen. Bei diesen Geschwindigkeiten treffen Luftpartikel so hart auf das Raumschiff, dass Reibung ionisiertes Gas erzeugt - einen Plasmaball heißer als 1600°C. Um zu überleben, sind Bauch und Nase von Space Rider mit 21 wiederverwendbaren Keramikfliesen aus einem Material namens ISiComp bedeckt, entwickelt vom italienischen Luft- und Raumfahrtforschungszentrum (CIRA) und Petroceramics. Vor dem Plasmatest hatten dieselben Fliesen bereits im Februar einen brutalen Vibrationstest bestanden, als sie auf einem 200-kN-Rütteltisch geschüttelt wurden, um die Kräfte der Vega-C-Raketentriebwerke nachzuahmen.
Kleine Klappen, große Verantwortung
Space Rider hat keine Flügel, aber sein Körper erzeugt Auftrieb wie ein Flugzeug, sodass er zu einem präzisen Landepunkt steuern kann. Zwei kleine Klappen - jede nur 90 mal 70 Zentimeter groß und nur 10 Kilogramm schwer - steuern das 3000-Kilogramm-Modul, während es mit Hyperschallgeschwindigkeit durch die Atmosphäre stürzt. Diese Klappen bestehen aus derselben ISiComp-Keramik, befestigt mit Titanlegierungsstützen, die im additiven Schichtdruckverfahren hergestellt wurden. Das Avionik-„Gehirn“ des Raumfahrzeugs steuert die Klappen in Echtzeit und nimmt während der extremsten Flugphase millisekundengenaue Anpassungen vor.
Warum das in Italien wichtig ist
Alle Tests fanden am italienischen Luft- und Raumfahrtforschungszentrum in Capua statt, einer Einrichtung, die einen der leistungsstärksten Plasmawindkanäle Europas betreibt. Für die lokale Luft- und Raumfahrtgemeinschaft stellt Space Rider einen Sprung dar: Es wird das erste wiederverwendbare europäische Raumschiff sein, und sein Erfolg hängt von Materialien und Designs ab, die genau dort in Italien entwickelt wurden. Die Tests haben bewiesen, dass das Hitzeschutzsystem der Wiedereintrittshitze standhalten kann - und dass die kleinen Klappen das Gefährt stabil halten können, wenn es darauf ankommt.
Ein Schritt näher an der Wiederverwendbarkeit
Space Rider befindet sich noch in der Entwicklung, aber diese Plasmatests markieren einen kritischen Meilenstein. Das Raumschiff muss nicht nur der Hitze standhalten, sondern dem gesamten Zyklus aus Start, Orbit und Rückkehr - und dann bereit sein, wieder zu fliegen. Mit seiner keramischen Haut und den Präzisionsklappen, die unter extremen Bedingungen getestet wurden, kommt Europa der eigenen wiederverwendbaren Orbitalplattform einen Schritt näher.
