Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: ESA, UK Space Agency, Reaction Engines, Raumfahrer.net. Vertont von Peter Rittinger.

Weltraumflugzeuge sind trotz mehrerer konzeptioneller Anläufe immer noch Science Fiction. Skylon ist eine solche Idee. Die Planungen sehen ein 84 Meter langes und automatisch gesteuertes Weltraumflugzeug vor, dass wie normale Passagiermaschinen gewöhnliche Start- und Landebahnen benutzen kann. Die Nutzlast soll bis zu 15 Tonnen betragen. Eine niedrige Erdumlaufbahn (LEO) soll mit einem Fünfzigstel der Kosten herkömmlicher Raketenstarts erreicht werden.

Erste Hürde im Rahmen des Projektes ist die Entwicklung eines Triebwerks, das sowohl in der Atmosphäre als auch unter Weltraumbedingungen funktioniert. Dafür sind aktuell rund vier Jahre Entwicklungszeit vorgesehen. Das Triebwerk soll das Flugzeug in der unteren Atmosphäre mit der einströmenden Luft auf Mach 5 beschleunigen. Dann wird auf eine Versorgung durch mitgeführten flüssigen Sauerstoff für den Flug im luftleeren Raum umgeschaltet.

Leisten soll dies die Synergistic Air-Breathing Rocket Engine (SABRE) von Reaction Engines Ltd. Mit der Entwicklung scheint man ein gutes Stück weiter gekommen zu sein. Tests unter Regie der ESA sind im November 2012 zufriedenstellend verlaufen. Getestet wurde seinerzeit die von Reaction Engines entwickelte Vorkühlereinheit. Ihr kommt entscheidende Bedeutung zu, denn sie kühlt die in das Triebwerk im Hyperschallflug einströmende Luft innerhalb von Sekundenbruchteilen von über 1.000 Grad Celsius auf minus 150 Grad Celsius herunter. Derartiges ist in der Industrie zwar nichts Neues, aber leicht und kompakt für ein Fluggerät gab es das laut Mark Ford, Leiter des Bereichs Triebwerke der ESA, bisher noch nicht. Er sieht hier eine europäische Technologieführerschaft.

Die britische Regierung hat nun 60 Mio. Pfund oder umgerechnet 68 Mio. EUR für die Entwicklung und Konstruktion eines Triebwerk-Prototyps freigegeben. Die ESA wird die SABRE- und Skylon-Entwicklung im Auftrag der britischen Weltraumbehörde (UK Space Agency) weiterhin begleiten – beratend und finanziell. Rund 8 Mio. EUR (7 Mio. Pfund) wurden laut Space.com Anfang des Jahres von der ESA für Verbesserungen der Kühleinheit genehmigt. Insgesamt wird die Triebwerksentwicklung mit 140 Mio. Pfund veranschlagt. Um den kompletten Triebwerksprototypen bis 2017 zu bauen und am Boden zu testen, werden auch private Investoren gesucht. Ab 2020 sehen die Planungen erste Flugtests des Triebwerks vor.

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• Skylon

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Ein Beitrag von Thomas Hofstätter. Quelle: NewScientist, NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Die Bezeichnung Scramjet steht für „Supersonic Combustion Ramjet“, was so viel heißt wie Überschall-Verbrennungs-Staustrahltriebwerk. Am Mittwoch wurde das vier Meter lange X-51 Scramjet von einem B-52 Bomber des US-Militärs 15 km über Kalifornien abgesetzt, beschleunigte zuerst mit einem Raketentriebwerk auf 4,5-fache und anschließend mit einem Druckluftgetriebe auf 5-fache Schallgeschwindigkeit. Das entspricht etwa 6.125 km/h. Das X-51 beschleunigte 150 der 211 Sekunden Flugzeit, bevor es planmäßig in den Ozean stürzte.

Geplant war eigentlich ein 500 Sekunden dauernder Flug mit einer Beschleunigung auf Mach 6. Der Motor bremste aber, bevor er beschleunigte. Techniker bei Boeing Phantom Works, wo das Flugzeug auch konstruiert wurde, suchen jetzt nach dem Grund für dieses Versagen. Es wird allerdings noch einige Monate dauern bis das Problem herausgefunden und bei den anderen Maschinen das Bautyps behoben ist. Der nächste Testflug wird voraussichtlich später in diesem Jahr stattfinden.

Das Projekt kostete 250 Millionen Dollar (entspricht etwa 203 Millionen Euro) und dauerte acht Jahre. Dabei wurden mehrere Flugzeuge produziert. Diese unterscheiden sich von normalen Raketenflugzeugen dahingehend, dass sie keinen Sauerstoff aus Tanks zum Zünden der Triebwerke verwenden, sondern diesen aus der Atmosphäre beziehen. In späteren Jahren sollen Scramjets wiederverwendbar werden. Es wird aber argumentiert, dass ein Raketenmotor noch immer effizienter und kostengünstiger bleiben wird.

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