Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.

Ursache für den Abbruch war nach Angaben der staatlichen US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde (National Aeronautics and Space Administration, NASA) ein kleineres Problem am Teststand. Das Triebwerk mit der Seriennummer 0528 sei nicht Auslöser für den Testabbruch gewesen, man habe es außerdem ordentlich herunterfahren können.

Die vorgesehene Testdauer betrug 650 Sekunden. 277 Sekunden hätte der Motor, der flüssigen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff verbrennt, auf einem Schubniveau von 109 Prozent arbeiteten sollen, 268 Sekunden auf einem Schubniveau von 80 Prozent. Erreicht wurde eine Brenndauer von 193 Sekunden.

Informationen von Beschleunigungsmessern enthielten Daten, die auf fehlerhafte Messungen hinwiesen. Da beim Test eine weiterentwickelte Triebwerkssteuereinheit verwendet wurde, zog man ein Problem mit dieser Einheit in Betracht. Zwischenzeitlich hat man jedoch eine fehlerhafte Steckverbindung zwischen einem Beschleunigungssensor und seinem Anschlusskabel identifiziert.

Der Test des Raketenmotors RS-25 0528 im Stand A-1 des im US-amerikanischen Bundesstaat Mississippi gelegenen NASA-Zentrums Stennis, der gegen 5:57 Uhr Ortszeit begann, war der erste Einsatz dieses Motors seit seiner letzten Verwendung im Space-Shuttle-Programm als Bodentestgerät auf dem Teststand A-2 am 1. Juli 2009.

Acht andere Tests im Rahmen des SLS-Programms waren vor dem Test am 14. Juli 2016 erfolgt. Siebenmal wurde dabei das RS-25 0525 verwendet, einmal kam das RS-25 2059, ein Flugmotor aus dem Shuttle-Programm, zu Einsatz. Das zuletzt genannte Triebwerk soll laut Plan beim zweiten Flug des SLS benutzt werden, der irgendwann im Zeitfenster von 2021 bis 2023 erfolgen soll.

Dass der abgebrochenen Test das weitere Programm verzögern wird, ist eher unwahrscheinlich. Vor dem Abbruch war der nächste Test des selben Motors für den 16. August 2016 terminiert.

Im Heck der Hauptstufe von SLS-Raketen sollen jeweils vier RS-25 mit einem Schub von jeweils rund 130 Tonnen künftig für Vortrieb sorgen. Die RS-25 sind ehemalige SSME, Haupttriebwerke der Space Shuttle-Orbiter (Space Shuttle Main Engine), die für die Verwendung im SLS-Programm modifiziert werden müssen.

Die Modifikationen betreffen insbesondere die Triebwerkssteuereinheiten und hinsichtlich Betriebs- und Umgebungstemperaturen sowie anderem Treibstoffmanagement vorzunehmende Anpassungen.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Space Launch System (SLS) – Planung und Processing

Video bei YouTube:

• Video des Tests am 14. Juli 2016

Der Beitrag NASA: RS-25-Test in Stennis abgebrochen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NSF.

Seit ein paar Monaten führt die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde NASA auf dem Gelände des Stennis Space Centers im US-Bundesstaat Mississippi wieder regelmäßig Testzündungen eines RS-25 Triebwerks durch. Bei dem RS-25 handelte es sich um das leistungsfähige Haupttriebwerk des Space Shuttles. Durch die Verbrennung von flüssigem Wasserstoff (LH2) und flüssigem Sauerstoff (LOX) erzeugte es genügend Schub, um sich bei 134 Flügen in den Weltraum zu bewähren. Nach dem Ende des Space Shuttle-Programms 2011 war der Verwendungszweck der verbliebenen Triebwerke ungewiss, gab es doch zunächst kein Nachfolgeprogramm. Doch dann konnte die Agentur im September 2011 ihre neue, große Rakete vorstellen: Das Space Launch System (SLS). Diese Rakete soll dafür sorgen, dass nach langer Zeit Menschen wieder zu Zielen jenseits des niedrigen Erdorbits und schließlich zum Mars aufbrechen. Und auch das SLS setzt auf vier RS-25 Triebwerke, um ins All zu starten.

Zu diesem Zweck musste jedoch das RS-25 modifiziert werden. Die fast 20 Jahre alte Kontrolleinheit, quasi das Computergehirn des Triebwerks, wurde durch eine modernere Version ersetzt, die auf dem Controller des J-2X basiert, die Isolierung wurde verstärkt. Außerdem werden die Triebwerke beim Einsatz an dem SLS mit höheren Treibstoffdrücken und niedrigeren Treibstofftemperaturen konfrontiert werden. Diese Modifikationen und veränderte Einsatzbedingungen müssen vor dem Flug auf dem Boden getestet werden. Zu diesem Zweck werden Testzündungen eines RS-25 auf dem Teststand A-1 des Stennis Space Centers im US-Bundesstaat Mississippi durchgeführt. Dabei wird ein einzelnes Triebwerk die gesamte geplante Einsatzdauer lang gezündet, wobei währenddessen Daten über das Verhalten des Triebwerks gesammelt werden.

Inzwischen wurde die erste Reihe dieser Tests abgeschlossen. Die erste Testzündung fand am 9. Januar statt, danach stand jedoch eine Reparatur des Hochdruck-Wassersystems des Testgeländes an, das die Triebwerke während der Zündung kühlen soll. Die nächste Testzündung folgte dann Ende Mai, die nächste wurde am 11. Juni über 500 Sekunden durchgeführt. Die bisher längste Testzündung über 650 Sekunden fand am 25. Juni statt. Nach einem fünften Test am 17. Juli folgte der vorletzte Test am 13. August, bei dem auch zahlreiche Social-Media Vertreter anwesend waren. Am 27. August stieg dann das große Finale: Das letzte Mal in dieser Testreihe wurde das RS-25 535 Sekunden lang gezündet.

Diese Testzündungen hatten es zum Ziel, die Entwicklung der Modifikationen voranzubringen. Eingesetzt wurde das Triebwerk mit der Nummer 0525, ein Entwicklungsmuster, das noch nie in den Weltraum geflogen ist und auch nie an dem SLS fliegen wird. Als nächstes steht das sogenannte „flight-acceptance testing“ an. Die NASA verfügt mittlerweile über einen Bestand von 16 RS-25 Triebwerken, die sich zum großen Teil bei Space Shuttle-Missionen bewährt haben. Zwei Triebwerke sind jedoch noch nie ins All geflogen: 2062 und 2063. Bevor sie für das SLS eingesetzt werden können, müssen sie als Qualifikation deshalb vorher am Boden testgezündet werden. Zu diesem Zweck wird bald 0525 gegen das Triebwerk 2059 ausgetauscht, einen Veteranen, der schon fünf Flüge hinter sich hat. Dieses Triebwerk soll im November testgezündet werden, um die Messinstrumente des Teststands zu kalibrieren, weil die Leistungsdaten dieses Triebwerks schon bekannt sind. Nach der Kalibrierung wird im Februar 2016 das Triebwerk Nummer 2063 getestet, gefolgt von einer zweiten Testreihe des anderen Entwicklungsmusters neben 0525. Diese Testreihe soll insgesamt 10 Testzündungen beinhalten und die Modifikationen an dem RS-25 zertifizieren. Triebwerk 2062 soll sein flight acceptance testing dann im November 2016 absolvieren.

Damit aber nicht genug: Nicht nur ein einzelnes RS-25 Triebwerk soll in Stennis getestet werden, sondern auch die gesamte Hauptstufe des SLS. Diese Hauptstufe soll nicht nur vor dem Flug am Boden zu Testzwecken betankt werden, sondern auch zweimal ihre insgesamt vier RS-25 Triebwerke zünden. Für diese Tests wird ein anderer Teststand benötigt, der die Bezeichnung B-2 trägt. Dieser wird momentan modernisiert und umgebaut. Kein Bereich bleibt unberührt, von der Struktur über die Mechanik bis zur Elektrik wird der gesamte Teststand generalüberholt, der noch aus den 1960ern stammt. Ein wichtiger Schritt bei diesen Arbeiten wurde vor Kurzem abgeschlossen: Die Installation einer etwa 33 Meter hohen Stahlstruktur. Diese mehrere hundert Tonnen schwere Struktur verlängert einen bereits existierenden Stahlturm. Die Verlängerung ist notwendig, um die Höhe und das Gewicht der gewaltigen Hauptstufe zu kontrollieren und den Arbeitern Zugang zur Stufe zu gewähren. Anfang 2017 soll es dann soweit sein: Die Hauptstufe wird von der Michoud Assembly Facility nahe New Orleans, wo sie hergestellt wurde, zum Stennis Space Center transportiert. Nach den Tests wird sie dann zum Kennedy Space Center in Florida weiterbefördert, wo die Hauptstufe dann auf den Flug vorbereitet und mit dem restlichen SLS verbunden wird.

Das Space Launch System ist der neue Schwerlastträger der NASA. Er basiert zu großen Teilen auf dem 2011 außer Dienst gestellten Space Shuttle: So werden die Hauptstufe aus dem External Tank des Shuttles, die 5-Segmente Booster aus den SRBs und die RS-25 Triebwerke aus den SSMEs entwickelt. Es wird drei Varianten des SLS geben: Die Block I Version wird lediglich eine leicht modifizierte Version der DCSS (Delta Cyrogenic Second Stage) als Oberstufe haben. Mit ihr soll der Erstflug EM-1 erfolgen. Block IB wird über die wesentlich stärkere EUS (Exploration Upper Stage)-Oberstufe verfügen. Bei Block II handelt es sich um die stärkste Variante des SLS, seine Oberstufe wird ebenfalls die EUS sein; die Feststoffbooster werden durch verbesserte Booster ersetzt, ihr Konzept ist jedoch noch nicht festgelegt, obwohl bereits verschiedene Vorschläge zu neuen Flüssig- oder Feststoffboostern existieren. Der Erstflug des SLS ist nicht später als im November 2018 mit der Mission EM-1 (Exploration Mission 1) geplant, bei der das neue NASA-Raumschiff Orion noch unbemannt zum Mond fliegen wird. Weitere SLS-Missionen sollen bemannte Marsflüge in den 2030ern vorbereiten, jedoch hat der US-Kongress immer noch keine dieser Missionen bewilligt, obwohl er als Unterstützer des SLS gilt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Space Launch System – Planung und Processing
• Space Launch System (SLS) – Kosten/Nutzen/Meinungen/künftige Entwicklung

Der Beitrag SLS: Erste Triebwerkstests abgeschlossen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NSF.

Am 9. Januar kam das Space Launch System (SLS), die neue Schwer-lastträgerrakete der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, erneut der Realität einen Schritt näher: Auf dem Gelände des Stennis Space Centers wurde die erste Testzündung des Haupttriebwerks unternommen. Pro Flug sollen vier dieser Haupt- triebwerke mit der Bezeichnung RS-25 in der Hauptstufe des SLS zum Einsatz kommen. Bei diesen RS-25 handelt es sich um die Haupt- triebwerke der Space Shuttle-Orbiter (Space Shuttle Main Engine, SSME), alle noch einsatz- bereiten SSMEs wurden nach der Einstellung des Space Shuttle Programms für ihren nächsten Einsatz im SLS modifiziert. Diese Modifikationen betrafen vor allem den Controller, also die Kontrolleinheit der Triebwerke. Dabei handelt es sich um eine elektronische Komponente, die das Triebwerk steuert, mit der restlichen Rakete kommuniziert und Befehle übermittelt. Bei einem Alter der verbliebenen Controller von 20-30 Jahren ist es verständlich, dass da nicht mehr alles Up-To-Date ist, weswegen bei dem RS-25 jetzt moderne Controller eingesetzt werden. Darüber hinaus wurde das RS-25 an die neuen Einsatzbedingungen im Space Launch System angepasst: Die Triebwerke werden vor dem Start kältere Temperaturen und während dem Flug einen höheren Treibstoffdruck sowie eine stärkere Erhitzung der Düse erleben. All diese Modifikationen wurden von der Firma Aerojet Rocketdyne vorgenommen.

Natürlich müssen diese Modifikationen auch getestet werden. Der beste Weg dafür ist es, das modifizierte Triebwerk tatsächlich zu zünden und so realistische Einsatz- bedingungen zu simulieren. Währenddessen werden Daten über das Verhalten des Triebwerks gesammelt, deren Analyse dann zeigt, ob alles wie gewünscht funktioniert. Um eine solche Testzündung durchzuführen, wurde 2013 damit begonnen, den A-1 Teststand auf dem Stennis Space Center für Triebwerkstests des RS-25 umzubauen. Im Juni 2014 installierte schließlich die NASA ein modifiziertes RS-25 Triebwerk auf dem A-1 Teststand. Es handelte sich um das RS-25 mit der Nummer 0525, ein Entwicklungstriebwerk, das nie am Space Shuttle ins All geflogen ist. Danach wurden jedoch Verunreinigungen innerhalb der Treibstoffzuleitungen des Teststands festgestellt, und so verzögerte sich die erste Testzündung um mehrere Monate. Als dieses Problem gelöst war, war man am 23. Oktober dazu in der Lage, das RS-25 wiederzuinstallieren. Am 11. Dezember wurde dann der letzte Schritt zu einer Testzündung unternommen: Ein sogenannter Chill Test, bei dem die beiden äußerst kalten Treibstoffe LH2 (flüssiger Wasserstoff) und LOX (flüssiger Sauerstoff) durch die Leitungen des Teststands und des Triebwerks fließen, jedoch noch keine Zündung erfolgt.

Dann, am 9. Januar, war es endlich soweit: Das RS-25 wurde gezündet, und zwar über 500 Sekunden lang. Die nächsten Testzündungen werden im April erfolgen, wenn Verbesserungen an dem Hochdruck-Wassersystem abgeschlossen sind, das den Teststand mit kaltem Wasser zur Kühlung versorgen wird. Mit dem derzeitigen Triebwerk (0525) sind insgesamt 8 Testzündungen geplant, die zusammen 3.500 Sekunden dauern werden. Mit dem nächsten Testtriebwerk sollen dann 10 Testzündungen durchgeführt werden, bei denen das Triebwerk insgesamt 4.500 Sekunden gezündet wird. Die zweite Testserie wird dann Tests der Flugversionen der Controller beinhalten. Für zukünftige SLS-Flüge plant die NASA, die Produktion von RS-25 Triebwerken wieder aufzunehmen. Dazu wird die NASA mit der Herstellerfirma Aerojet zusammenarbeiten, um das RS-25 so zu modifizieren und anzupassen, dass es kostengünstiger und schubstärker wird. Das ist möglich, weil inzwischen neue Technologien vorhanden sind und das RS-25 nun nicht mehr darauf ausgelegt werden muss, wie zu Shuttle-Zeiten wiederverwendbar zu sein. Für den Anfang ist die Herstellung von sechs neuen RS-25 Triebwerken vorgesehen.

Die weiteren Highlights der SLS-Entwicklungsarbeiten im diesem Jahr werden neben den besagten Triebwerkstests eine Testzündung des neuen 5-Segmente Feststoffboosters, Schweißarbeiten an der ersten SLS-Hauptstufe in der Michoud Assembly Facility nahe New Orleans und das Critical Design Review des gesamten SLS sein, eine rigorose Designprüfung.

Das Space Launch System ist der neue Schwerlastträger der NASA. Er basiert zu großen Teilen auf dem 2011 außer Dienst gestellten Space Shuttle: So werden die Hauptstufe aus dem External Tank des Shuttles, die 5-Segmente Booster aus den SRBs und die RS-25 Triebwerke aus den SSMEs entwickelt. Es wird drei Varianten des SLS geben: Die Block I Version wird lediglich eine leicht modifizierte Version der DCSS (Delta Cyrogenic Second Stage) als Oberstufe haben. Mit ihr soll der Erstflug EM-1 erfolgen. Block IB wird über die wesentlich stärkere EUS (Exploration Upper Stage)-Oberstufe verfügen. Bei Block II handelt es sich um die stärkste Variante des SLS, seine Oberstufe wird ebenfalls die EUS sein; die Feststoffbooster werden durch verbesserte Booster ersetzt, ihr Konzept ist jedoch noch nicht festgelegt, obwohl bereits verschiedene Vorschläge zu neuen Flüssig- oder Feststoffboostern existieren. Der Erstflug des SLS ist nicht später als im November 2018 mit der Mission EM-1 (Exploration Mission 1) geplant, bei der das neue NASA-Raumschiff Orion noch unbemannt zum Mond fliegen wird. Weitere SLS-Missionen sollen bemannte Marsflüge in den 2030ern vorbereiten, jedoch hat der US-Kongress immer noch keine dieser Missionen bewilligt, obwohl er als Unterstützer des SLS gilt.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

• SLS: Bereit für QM-1 (06. Januar 2015)
• SLS: Chill Test des Haupttriebwerks (07. November 2014)
• Raumfahrer.net Sonderseite zu SLS/Orion

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Space Launch System – Planung und Processing
• Space Launch System (SLS) – Kosten/Nutzen/Meinungen/künftige Entwicklung

Der Beitrag SLS: Erste Testzündung des RS-25 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NSF.

30 Jahre lang haben sie das Space Shuttle zuverlässig in den Weltraum befördert: Die SSMEs, die Haupttriebwerke des Space Shuttles. Nun werden sie auf ihren nächsten Einsatz vorbereitet: In Zukunft sollen diese Triebwerke die neue Schwerlastträgerrakete der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA antreiben, das Space Launch System (SLS). Dafür wurden die SSMEs nach der Einstellung der Space Shuttle-Flüge 2011 aus den Orbitern des Space Shuttles ausgebaut, sie werden nun modifiziert, um bereit für ihre neue Aufgabe zu sein. Es existieren insgesamt noch 15 betriebsbereite SSMEs, die nun als RS-25 bezeichnet werden, ein 16. Triebwerk kann aus verbliebenen Ersatzteilen zusammengebaut werden. Die Modifikationen betreffen vor allem den Controller des RS-25, gewissermaßen das elektronische Gehirn des Triebwerks, das für die Steuerung und die Kommunikation des RS-25 mit der restlichen Rakete zuständig ist. Da die Technologie seit der Konstruktion der Triebwerke stetig Fortschritte gemacht hat, soll nun ein verbesserter Controller, dessen Technologie sehr stark auf dem Controller des J2-X Triebwerks aufbaut, in dem RS-25 bei SLS-Flügen zum Einsatz kommen.

Um diesen neuen Controller zu testen, wird zum Einen im Marshall Space Flight Center in Alabama mit einer Testversion dieses Controllers ein SLS-Flug simuliert. Zum Anderen soll eine weitere Testversion des Controllers bei einer Testzündung eines RS-25 Triebwerks getestet werden. Dabei wird ein modifiziertes RS-25 Triebwerk tatsächlich gezündet, um Daten über diese Modifikationen zu sammeln. Dieser bedeutende Meilenstein für die Entwicklung des SLS soll 2015 auf dem A-1 Teststand des Stennis Space Centers im US-Bundesstaat Mississippi geschehen. Für diese Triebwerkstests wurde der Teststand seit 2013 umgebaut. Ursprünglich war geplant, bereits im Sommer dieses Jahres eine erste Testzündung durchzuführen, jedoch zeigte sich bei Analysen der Treibstoffleitungen des Teststandes, dass die Zuleitungsrohre verunreinigt sind. Daher musste das bereits installierte RS-25 Triebwerk wieder entfernt und die verunreinigten Leitungen ersetzt werden. Am 23. Oktober 2014 wurde das Triebwerk wieder installiert, nun hat die NASA am 11. Dezember 2014 einen weiteren Schritt auf dem Weg zu der ersten Testzündung unternommen.

Und zwar einen sogenannten Chill Test. Bei diesem Test fließen die beiden Treibstoffe LOX (flüssiger Sauerstoff) und LH2 (flüssiger Wasserstoff) durch die Treibstoffleitungen des Teststandes und des Triebwerkes selbst, um sicherzustellen, dass es damit keine Probleme gibt. Beide Treibstoffe sind äußerst kalt: Sauerstoff wird bei einer Temperatur von etwa -183 °C flüssig, Wasserstoff sogar bei -252 °C. Während des Chill Tests haben die zuständigen Ingenieure die Temperaturen, Durchflussraten und die Drücke der Treibstoffe gemessen. Auch wurden durch den Chill Test die geplanten Prozeduren für eine Testzündung überprüft und die benötigte Zeit für diese Prozeduren bestimmt. Ein ähnlicher Test wurde auf dem Teststand bereits im Frühjahr 2014 durchgeführt, jedoch noch ohne installiertes Triebwerk und „nur“ mit flüssigem Stickstoff. 2015 können dann endlich die lang erwarteten Triebwerkstests beginnen.

Dieses Jahr sollen ebenfalls noch das gigantische Vertical Assembly Center validiert werden, in dem die Hauptstufe des SLS gefertigt werden soll, und das Fundament für die neuen Teststände fertiggestellt werden, mit denen strukturelle Belastungstests von SLS-Elementen erfolgen sollen. Die Highlights der SLS-Entwicklungsarbeiten im nächsten Jahr werden neben den besagten Triebwerkstests eine Testzündung des neuen 5-Segmente Feststoffboosters und das Critical Design Review des gesamten SLS sein, eine rigorose Designprüfung.

Das Space Launch System ist der neue Schwerlastträger der NASA. Er basiert zu großen Teilen auf dem 2011 außer Dienst gestellten Space Shuttle: So werden die Hauptstufe aus dem External Tank des Shuttles, die 5-Segmente Booster aus den SRBs und die RS-25 Triebwerke aus den SSMEs entwickelt. Es wird drei Varianten des SLS geben: Die Block I Version wird lediglich eine leicht modifizierte Version der DCSS (Delta Cyrogenic Second Stage) als Oberstufe haben. Mit ihr soll der Erstflug EM-1 erfolgen. Block IA wird über die wesentlich stärkere EUS (Exploration Upper Stage)-Oberstufe verfügen. Bei Block II handelt es sich um die stärkste Variante des SLS, seine Oberstufe wird ebenfalls die EUS sein; die Feststoffbooster werden durch verbesserte Booster ersetzt, ihr Konzept ist jedoch noch nicht festgelegt, obwohl bereits verschiedene Vorschläge zu neuen Flüssig- oder Feststoffboostern existieren. Der Erstflug des SLS ist nicht später als im November 2018 mit der Mission EM-1 (Exploration Mission 1) geplant, bei der das neue NASA-Raumschiff Orion noch unbemannt zum Mond fliegen wird. Weitere SLS-Missionen sollen bemannte Marsflüge in den 2030ern vorbereiten, jedoch hat der US-Kongress immer noch keine dieser Missionen bewilligt, obwohl er als Unterstützer des SLS gilt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Space Launch System – Planung und Processing
• Space Launch System (SLS) – Kosten/Nutzen/Meinungen/künftige Entwicklung

Der Beitrag SLS: Chill Test des Haupttriebwerks erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Karl Urban

Das Space Shuttle lässt sich in drei Komponente aufteilen, von der nur eine nicht wiederverwendbar ist. Der Orbiter, das eigentliche Shuttle, wird auf der Startplattform mit dem externen Tank und zwei Feststoff-Boostern gekoppelt. Beim Start bilden die Booster die erste Raketenstufe. Der Tank liefert den Treibstoff für das Haupttriebwerk, das im Orbiter integriert ist.

3. Das Haupttriebwerk
Die drei Haupttriebwerke des Space Shuttles produzieren zusammen mit den Feststoff-Boostern den nötigen Schub zum Abheben des Orbiters. Sie arbeiten nach dem Start für 8,5 Minuten, also die Zeit, die das Shuttle mit „voller Kraft“ fliegen muss. Nach dem Abwurf der Feststoff-Booster produzieren alleine die Haupttriebwerke den Schub, um das Shuttle von „nur“ 4.828 km/h auf 27.358 km/h zu beschleunigen, und das in ganzen sechs Minuten.

Während der Beschleunigung verbrennen die Triebwerke ca. 1,9 Millionen Liter Treibstoff, die zuvor im orangen externen Tank gespeichert waren. Die Haupttriebwerke verbrennen flüssigen Wasserstoff – die zweitkälteste Flüssigkeit der Welt – und flüssigen Sauerstoff. Die Abgase des Triebwerks bestehen größtenteils aus reinem Wasserdampf, denn während der Reaktion von Wasser- und Sauerstoff entsteht Wasser – damit sind die Haupttriebwerke sehr umweltfreundliche Komponenten. Der Gasausstoß bewirkt den Schub, der das Shuttle schließlich in den Erdorbit befördert.

Die Triebwerke verbrauchen weniger in als 25 Sekunden so viel Treibstoff, wie in einen mittelgroßen Swimming-Pool passt, und die Treibstoffpumpen arbeiten dabei 13 Mal so schnell wie die eines Autos bei 120 km/h. Die Triebwerke erzeugen den Schub durch die Verbrennung der hochenergetischen Treibstoffe in einem gestaffelten Verbrennungszyklus. Teilweise werden sie in einen „Vorbrenner“ geleitet, um den nötigen Druck der Turbopumpen zu gewährleisten, die wiederum den Treibstoff in die Hauptbrennkammer pumpen. Die Temperatur in der Brennkammer kann dabei mehr als 3.300 °C erreichen.

Jedes der drei Space Shuttle-Haupttriebwerke arbeitet mit einem Treibstoffverhältnis von 6:1 (Sauerstoff / Wasserstoff). Dabei wird am Boden ein Schub von 179,097 Tonnen erzeugt, im Vakuum steigt dieser Wert auf 213,188 Tonnen. Die Triebwerke können minimal auf 65 Prozent Schubleistung gedrosselt werden, der maximale Wert liegt bei 109 Prozent. Dies erlaubt einen hohen Startschub während des „Lift-off“ und der ersten Flugminuten, lässt aber auch eine Reduzierung zu, um das Limit von 3 G (entspricht der 3-fachen Gravitationskraft) nicht zu überschreiten. Auch kurz nach dem Start – etwa 35 bis 80 Sekunden nach Abheben der Raumfähre – wird die Leistung der drei Haupttriebwerke reduziert, um die Belastung des Orbiters beim Flug durch den dichten Teil der Erdatmosphäre etwas zu reduzieren.

Die Haupttriebwerke der US-Raumfähren sind seit Beginn des Shuttle-Programms der NASA mehrmals verbessert worden, wobei der Hauptaugenmerk auf einer erhöhten Betriebssicherheit lag. Bis heute sind es die einzigen existierenden Flüssigtreibstoffantriebe, die mehr als nur einmal zum Einsatz kommen.

Verwandte Artikel:

• Booster
• Externer Tank
• Orbiter
• Technische Daten

Der Beitrag Technik: Die Haupttriebwerke erschien zuerst auf Raumfahrer.net.