Quelle: DLR 28. März 2024.

28. März 2024 – Ein Raketentriebwerk besteht aus vielen einzelnen Bauteilen, auf die enorme Kräfte wirken. Damit beim Einsatz auch zusammenpasst, was zusammengehört, reicht es nicht aus, die einzelnen Bauteile zu entwickeln und zu überprüfen. Vielmehr braucht es das Verständnis des gesamten Zusammenspiels der Komponenten. Darauf zielt das Projekt LUMEN (Liquid Upper Stage Demonstrator Engine) im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ab. Das DLR-Team hat jetzt den selbst entwickelten LUMEN-Demonstrator – ein pumpengefördertes Flüssigsauerstoff (LOX)- und Methan-Triebwerk – am europäischen Forschungs- und Technologieprüfstand P8.3 beim DLR in Lampoldshausen erfolgreich in Betrieb genommen. „LUMEN ermöglicht uns die Validierung von Technologien, die nur in einem kompletten Raketentriebwerk getestet werden können. Das ist in Europa einzigartig und stärkt nicht nur unsere Forschungskompetenz, sondern eröffnet auch Industrieunternehmen und Start-ups weitreichende Anwendungsmöglichkeiten“, erklärt Projektleiter Tobias Traudt vom DLR-Institut für Raumfahrtantriebe.

Erfolgreiche Zündung des kompletten LUMEN-Demonstrators
Die Tests des LUMEN-Demonstrators sind ein wichtiger Meilenstein des umfassenden Entwicklungsprojekts. Im Fokus steht dabei das Zusammenspiel aller Komponenten eines Raketentriebwerks: von der Brennkammer über die Turbopumpen bis hin zu den Ventilen. Neben der Brennkammer gehören Turbopumpen zu den wichtigsten Bauteilen. Sie erzeugen den notwendigen Druck in der Brennkammer und befördern die Treibstoffe in den Einspritzkopf. „Mit dem LUMEN-Demonstrator können wir nun die Interaktion einzelner Triebwerkskomponenten sehr präzise, schnell und kosteneffizient untersuchen“, fasst Tobias Traudt die Erfolge des Projekts zusammen. Darüber hinaus bietet LUMEN als Prüfstand künftig auch Interessenten aus der Wissenschaft und der Raumfahrtindustrie die Gelegenheit, Komponenten oder Technologien in einer realen Umgebung für Raketentriebwerke zu testen, um einen schnellen Transfer in industrielle Anwendungen zu erreichen.

Anwendungsorientierte Forschungsplattform
Mit dem neuen LUMEN-Forschungsaufbau können die umfassenden Entwicklungskompetenzen des DLR über den gesamten Triebwerkszyklus hinweg zukünftig noch effektiver gebündelt werden. Die Bauweise des Demonstrators ist für einen Einsatz am Prüfstand optimiert. Deswegen ist die Messtechnik für die Einzelkomponenten gut zugänglich und leicht zu handhaben. Beim Heißlauf des Triebwerks ermitteln die Forschenden Daten, wie die Temperatur in der Brennkammer oder das Zündverhalten. Der Demonstrator bietet dabei einen wesentlich detaillierteren Einblick in das Betriebsverhalten, als dies an realen Flugtriebwerken möglich ist. Zusätzlich untersuchen DLR-Forschende Methoden zur KI-basierten Triebwerkssteuerung und Zustandsüberwachung der Triebwerke, dem sogenannten Health-Monitoring. So werden Aussagen über die Lebensdauerentwicklung der einzelnen Demonstrator-Komponenten wie beispielsweise der Schubkammer, Turbopumpen und anderer Bauteile ermöglicht. Dies sind notwendige Entwicklungsschritte hin zu wiederverwendbaren Raketentriebwerken.

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• DLR

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Quelle: Blue Origin (19. Mai 2023) via Business Wire (20. Mai 2023).

KENT, Wash. –(BUSINESS WIRE)– Im Rahmen dieses Vertrags werden Blue Origin und seine Partner aus dem nationalen Team sowohl eine Mondlandefähre, die überall auf der Mondoberfläche präzise landen kann, als auch einen cislunaren Transporter entwickeln und fliegen. Diese Fahrzeuge werden mit LOX-LH2 betrieben. Der hohe spezifische Impuls von LOX-LH2 stellt einen dramatischen Vorteil für hochenergetische Deep Space-Missionen dar. Dennoch wurden für diese Missionen wegen des problematischen Verdampfens von LOX-LH2 während der langen Missionsdauer weniger leistungsfähige, aber leichter speicherbare Treibstoffe (wie Hydrazin und Stickstofftetroxid, wie sie bei den Apollo-Mondlandefahrzeugen genutzt wurden) bevorzugt.

Mit diesem Vertrag werden wir den Stand der Technik vorantreiben, indem wir Hochleistungs-LOX-LH2 zu einer lagerfähigen Treibstoffkombination machen. Im Rahmen von SLD werden wir solarbetriebene 20-Grad-Kelvin-Kryokühler und die anderen erforderlichen Technologien zur Verhinderung des LOX-LH2-Abbrandes entwickeln und fliegen. Zukünftige Missionen jenseits des Mondes und die damit verbundenen Möglichkeiten wie der thermische Hochleistungsantrieb mit Kernkraft werden von speicherbarem LH2 stark profitieren. Die Architektur von Blue Origin bereitet sich auch auf den Tag vor, an dem lunares Eis für die Herstellung von LOX- und LH2-Treibstoffen auf dem Mond verwendet werden kann.

Blue Origin und seine Partner arbeiten bereits daran und freuen sich darauf, gemeinsam mit der NASA auf diese Reise zu gehen.

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• Neuer Mondlander der NASA

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Quelle: Rocket Factory Augsburg AG.

Augsburg, 1. Februar 2022 – Rocket Factory Augsburg (RFA) ist das erste Raumfahrtunternehmen der Welt, das die Namensgebung für sein Raketentriebwerk in die Hände der Öffentlichkeit legt. Im Rahmen der Kampagne #NameOurEngine kann ab heute jeder Namensvorschläge online unter www.rfa.space/nameourengine einreichen. Nach einer internen Abstimmung wird RFA die zehn besten Vorschläge zur öffentlichen Abstimmung auf Twitter und Linkedin geben, wo der finale Name gewählt wird. RFA hofft auf zahlreiche Einreichungen von Einzelpersonen, aber auch von Schulklassen, Institutionen, Unternehmen oder anderen Gruppen.

Die Einreichung eines Namens erfolgt einfach und direkt auf der Website von RFA unter www.rfa.space/nameourengine. Die Einreichung ist geheim und auf Wunsch hin auch anonym. Der Phantasie sind in Bezug auf den Namen keine Grenzen gesetzt, er muss nur seriös und frei von Urheberrechten sein sowie kurz erklärt und begründet werden können. Über alle eingereichten Namen stimmen die Mitarbeiter/innen der RFA ab und die beliebtesten zehn werden zur öffentlichen Abstimmung auf Twitter und Linkedin gegeben. Der finale Name wird dann in zwei Runden ermittelt: Von den zehn Namen kommen die drei beliebtesten in Runde zwei, wo über den finalen Namen abgestimmt wird. Um die drei Finalisten und den Gewinnernamen zu ermitteln, werden die absoluten Stimmen auf beiden Plattformen addiert.

Die Kampagne wird vier Wochen lang laufen. Die Frist für die Einreichung von Namen ist der 20. Februar, die erste Abstimmungsrunde findet am 23. Februar statt, die zweite und letzte Runde am 28. Februar. Der finale Name wird am 3. März offiziell bekannt gegeben. Der Namensgeber des Triebwerks erhält eine offizielle RFA-Urkunde, Triebwerks-Hardware und ein Überraschungspaket von RFA.

Über das Triebwerk
Das RFA-Triebwerk mit gestufter Verbrennung ist einer der fortschrittlichsten Raketentriebwerkstypen der Welt. Im Gegensatz zu Triebwerken mit offenem Verbrennungszyklus werden beim RFA-Triebwerk mit gestufter Verbrennung die Abgase aus einem sauerstoffreichen Vorbrenner nach dem Antreiben der Turbopumpe in die Hauptbrennkammer geleitet. Dadurch wird der Treibstoff vollständiger verbrannt, was den Wirkungsgrad des Triebwerks um 7% erhöht, was sich in einer um 30% höheren Nutzlastkapazität des RFA ONE Micro Launchers niederschlägt. Die gestufte Verbrennung ist auch umweltfreundlicher, da signifikant weniger rußhaltige Abgase in die Atmosphäre abgegeben werden.

Das RFA-Triebwerk wird mit raffiniertem Kerosin (RP-1) als Treibstoff und flüssigem Sauerstoff (LOX) als Oxidationsmittel betrieben, hat eine Schubkraft von 100kN und einen Isp von 325s (SL) / 350s (Vac). In der ersten Stufe werden neun Triebwerke eingesetzt, in der zweiten Stufe ein vakuumoptimiertes Triebwerk.

Dr. Stefan Tweraser, Chief Executive Officer von RFA, sagt: „Teil unserer Vision bei RFA ist es, den Zugang zum Weltraum zu demokratisieren. Das bezieht sich aber nicht nur auf Nutzlasten. Wir wollen so transparent und offen wie möglich sein und jeden an unserer Reise und Entwicklung teilhaben lassen. Heute wollen wir noch einen Schritt weiter gehen und der Öffentlichkeit die Chance geben, aktiv die Raumfahrt zu gestalten. Der finale Name, der vielleicht von einem kleinen Jungen oder Mädchen vorgeschlagen wird, wird die europäische Raumfahrt in den kommenden Jahren prägen. Und alle, die für diesen Namen gestimmt haben, werden wissen, dass sie dazu beitragen haben.“

Dr. Stefan Brieschenk, Chief Operating Officer bei RFA, fügt hinzu: „Das RFA-Triebwerk ist eine Spitzentechnologie, die Leistung und Effizienz mit moderner, kostengünstiger Fertigung verbindet. Unser gestuftes Verbrennungstriebwerk ist das erste seiner Art in der Europäischen Union und wird zahlreiche Satelliten in eine niedrige Erdumlaufbahn, aber auch in höhere Umlaufbahnen und sogar zum Mond bringen, und damit dazu beitragen, dass wir unsere Erde besser verstehen und schützen können. Wir freuen uns auf einen Namen, der diesen Geist trägt und widerspiegelt. Unser Triebwerk benennen zu können ist eine wirklich einzigartige Gelegenheit, und der Name wird Teil vieler Artikel, Geschichten und Gespräche werden.“

Über Rocket Factory Augsburg
Rocket Factory Augsburg wurde 2018 gegründet. Ziel des Start-up Unternehmens ist es, bis Ende 2022 einen Trägerraketen-Prototypen zu entwickeln, mit dem Satelliten wöchentlich zu konkurrenzlos günstigen Preisen in erdnahe Umlaufbahnen transportiert werden können. Die Trägerrakete RFA ONE vereinigt drei wichtige Wettbewerbsvorteile: eine äußerst kostengünstige Architektur und geringe Entwicklungskosten, eine präzise Positionierung im Orbit mithilfe einer Orbitalstufe und eine überlegene Antriebstechnologie mit Triebwerken mit gestufter Verbrennung.

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• Rocket Factory Augsburg (RFA)

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