Rakete "Ouroborous-3" frisst sich selber auf
Mehr Nutzlast oder Reichweite: Innovatives Triebwerk verwandelt Hülle in zusätzlichen Treibstoff
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Kannibalische Rakete nach dem Triebwerksstart bis zur Selbstzerstörung (Foto: gla.ac.uk) |
Glasgow (pte014/16.01.2024/11:30)
Geht der Treibstoff der neuartigen Rakete "Ouroborous-3" zur Neige, beginnt sie, sich zu kannibalisieren. Sie wandelt ihren Kunststoffkörper in zusätzlichen Sprit um, sodass sich die Reichweite deutlich vergrößert und die Rakete immer kleiner wird. Das ungewöhnliche Raumfahrzeug haben Ingenieure der University of Glasgow mit finanzieller Unterstützung der britischen Weltraumbehörde und des Sciences and Technology Facilities Council entwickelt.
Rumpf besteht aus Polyethylen
Der Rumpf der Rakete besteht aus einem hochdichten Rohr aus Polyethylen, das mit der Zeit durch die Abwärme des Triebwerks schmilzt. Anschließend wird der geschmolzene Kunststoff mit flüssigem Sauerstoff und Propan vermischt und der Brennkammer zugeführt. Laut dem Team bestand während der Entwicklung die Schwierigkeit darin, den Kunststoffrumpf so zu gestalten, dass er seine Form beibehält, ohne sich zu verbiegen, wenn sich die Rakete verkleinert.
Mit dieser Technik wollen die Entwickler ein generelles Problem der Raumfahrt lösen, zumindest aber entschärfen: Der größte Teil des Gewichts einer Rakete besteht aus dem Treibstoff, der benötigt wird, um die Rakete selbst und die Nutzlast vom Boden abzuheben. Um größere Nutzlasten zu transportieren, muss mehr Treibstoff bereitgestellt werden, der wiederum das Startgewicht erhöht und damit den Treibstoffbedarf, ein Teufelskreis.
Mehr Nutzlast oder höherer Flug
Durch das Verbrennen von Teilen der Rakete wird nicht nur mehr Treibstoff bereitgestellt, sie wird auch leichter, was entweder mehr Nutzlast oder deren Beförderung in höhere Umlaufbahnen ermöglicht. So werden bestimmte Missionen erschwinglicher, etwa der Start von Nanosatellitenschwärmen. Bei Bodentests - die Rakete hat noch nicht abgehoben - erzeugte das Triebwerk einen Schub von gut zehn Kilogramm. Viel zu wenig für eine Weltraummission, aber immerhin ein Anfang.
"Unsere Ergebnisse sind ein grundlegender Schritt auf dem Weg zur Entwicklung eines voll funktionsfähigen kannibalischen Raketentriebwerks", sagt Patrick Harkness, Professor für Explorationstechnologie an der schottischen Hochschule. "Die Struktur einer herkömmlichen Rakete macht zwischen fünf und zwölf Prozent ihrer Gesamtmasse aus. Wenn wir davon einen großen Teil in Treibstoff umwandeln können, ist schon viel gewonnen."
(Ende)
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