Neue Raketenantriebe für Europa
Mit der Entwicklung der Flüssigsauerstoff (LOX)/Methan-Technologie stellt sich Europa den globalen Anforderungen auf dem Trägermarkt, da diese Treibstoffkombination großes Potenzial in der Entwicklung kostengünstiger und wiederverwendbarer schubstarker Raketentriebwerke verspricht. Die Nutzung von Methan als Raketentreibstoff wird seit Jahrzehnten untersucht, ein LOX/Methan-Antrieb kam jedoch bislang noch nie in einer Trägerrakete zum Einsatz.
Im Rahmen des Prometheus-Programms entwickelt ArianeGroup nun auf Basis eines Konzepts der französischen nationalen Raumfahrtagentur CNES ein LOX/Methan-Demonstratortriebwerk mit 100 Tonnen Schub. Um das neue Triebwerk kostengünstig zu gestalten, kommen dabei unter anderem auch neue Fertigungsverfahren wie 3D-Druck zum Einsatz. Das Programm ist seit 2016 Teil des „Future Launcher Preparatory Programme“ der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Das Ziel des Programms ist es, ab Ende 2020 das fertige Triebwerk unter repräsentativen Bedingungen am Prüfstand P5 beim DLR in Lampoldshausen zu testen. Nach den erfolgreichen Tests einer 30-Tonnen-Schubkammer am Komponentenprüfstand P3 in Zusammenarbeit mit ArianeGroup im Jahr 2016 wäre das der zweite Test von LOX/Methan-Hardware in Originalgröße („full-scale“) an einem DLR Großprüfstand. Um erfolgreiche Tests zu gewährleisten, laufen heute schon die Vorbereitungen der DLR-Ingenieure für die notwendige Umrüstung des Prüfstands P5. Für den Betrieb der Großprüfstände kooperiert das DLR Lampoldshausen, das seit 2006 selbst Forschung auf dem Gebiet LOX/Methan betreibt, seit 2017 mit der französischen Raumfahrtagentur CNES, um die Entwicklung des Prometheus-Triebwerks bei ArianeGroup durch begleitende Forschungsvorhaben zu unterstützen. Hierbei kann auch auf Erfahrungen aus dem im Jahr 2016 begonnenen DLR-internen Entwicklungsprojekt LUMEN zurückgegriffen werden, welches das Ziel hat, einen eigenen LOX/Methan Demonstrator in der 3-Tonnen-Schubklasse zu entwickeln.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Philipp Altenhöfer · E-Mail: philipp.altenhoefer@dlr.de · DLR.de
