Konzentrieren Sie sich auf die Geschichte, aktuellen Herausforderungen und Perspektiven des Space Riders
– Neuigkeiten vom 25. April 2019 –
Die Entwicklung von Space Shuttles für den Transport von Fracht liegt im Trend
Obwohl sehr geheim, scheint das amerikanische autonome Shuttle X-37B regelmäßig von der amerikanischen Armee für längere Aufenthalte im All eingesetzt zu werden. Es ist nicht nur für das Militär eine sehr interessante Fähigkeit, eine Nutzlast in den Orbit zu schicken und sich zu erholen. Es ist im Moment eine Kompetenz, die Europa nicht kontrolliert, aber diese Situation könnte sich in den kommenden Jahren ändern.
Seit den 1970er Jahren hat sich die CNES und dann die ESA sehr für das Konzept des Space Shuttles interessiert, eines Orbitalfahrzeugs mit bestimmten Eigenschaften einer Rakete und bestimmten Eigenschaften eines Flugzeugs. Das Hauptinteresse eines Shuttles besteht darin, dass es wiederverwendbar ist, was theoretisch die Kosten der damit verbundenen Missionen senken muss. Im Nachhinein und aufgrund der Erfahrung mit amerikanischen Shuttles wissen wir jetzt, dass die Realität komplizierter ist. Europa hat daher wie die Vereinigten Staaten die Idee, Raumfähren für bemannte Raumflüge einzusetzen, fallen gelassen.
Der Güterverkehr ist jedoch eine weniger anspruchsvolle Tätigkeit. Auf dieser Seite erlebt das Konzept des Space Shuttles eine echte Renaissance. Das Boeing X-37B-Shuttle fliegt seit 2010. In den USA soll innerhalb weniger Jahre der Sierra Nevada Dream Chaser hinzukommen. In Europa freuen wir uns auf die Ankunft des Space Riders, eines wiederverwendbaren Space Shuttles, mit dem Europa endlich auf unabhängige Weise Nutzlasten aus dem Orbit bringen kann.
Das europäische Space Shuttle Space Rider ist der Erbe des IXV-Demonstrators
Das Space Shuttle Space Rider wird voraussichtlich 2021 seinen ersten Flug absolvieren. Sein Ursprung kann jedoch noch viel weiter verfolgt werden. Europa wollte seit langem ein bewohntes Space Shuttle schaffen, ein Projekt namens Hermes, das die ESA bis Anfang der neunziger Jahre beschäftigte. Hermes wäre ein leichteres Fahrzeug gewesen als das US-Space Shuttle. Es wurde von einer Ariane 5 als Ersatz für die Oberstufe gestartet. Vor diesem Hintergrund wurde die Ariane 5 entwickelt. Der europäische Traum vom bemannten Fliegen hat sich seitdem nie erfüllt.
Die ESA hat jedoch ihren Ehrgeiz, ein wiederverwendbares Orbitalfahrzeug zu schaffen, nicht aufgegeben. 1998 wurde mit dem dritten Flug einer Ariane 5 der Atmospheric Reentry Demonstrator gestartet. Diese Weltraumkapsel vom Apollo-Typ sollte eine Reihe von Technologien im Zusammenhang mit dem Wiedereintritt in die Atmosphäre validieren. Die Mission war ein voller Erfolg. Der Hitzeschild der Raumkapsel hat Temperaturen nahe 900 Grad Celsius sehr gut standgehalten. Seine Flugsysteme ließen es nur fünf Kilometer vom geplanten Punkt landen. Dieser Erfolg führte 2005 zur Entwicklung eines neuen Projekts. In Italien wurde der verantwortliche Impuls für den Demonstrator IXV (Intermediate eXperimental Vehicle) geboren.
Die Idee ist, den Demonstrationsflug von 1998 mit einem völlig anderen Fahrzeug fortzusetzen. IXV ist einem X-37B-Shuttle nicht ganz ähnlich. Es gehört zu einer Kategorie von Raumfahrzeugen, den so genannten Auftriebskörpern, ohne Flügel. Ihr Rumpf soll jedoch einen Auftriebseffekt bei sehr hoher Geschwindigkeit in der Atmosphäre erzeugen. Dies verringert die Einschränkungen während eines Wiedereintritts mit Umlaufgeschwindigkeit. Die Kotflügel sind in der Tat einer der wichtigsten Heizpunkte für ein Shuttle-Fahrzeug. Wenn andererseits seine Geschwindigkeit ausreichend verringert ist, wird ein Hebekörper sehr instabil. Es kann also nicht landen, indem es wie ein Dream Chaser oder X-37B gleitet.
Der Space Rider steht immer noch vor vielen Herausforderungen
Das Design eines solchen Fahrzeugs hat für Italien und seine europäischen Partner viele neue Entwicklungen erforderlich gemacht. Das Herzstück des Problems ist erneut der Wärmeschutz. Die Form des IXV unterscheidet sich völlig von der Form des vorherigen Demonstrators. Die daraus zu ziehenden Lehren sind daher begrenzt. Wie das amerikanische Space Shuttle muss der neue europäische Demonstrator mit der Nase nach oben zurückkehren.
Es muss auch aerodynamisch manövrieren können. Dafür ist es mit zwei rückseitig angeordneten Klappen ausgestattet. Da er während des Gleitens nicht landen kann, befördert er Fallschirme, die sich öffnen müssen, wenn seine Geschwindigkeit niedrig genug ist. IXV muss dann seinen Kurs im Ozean beenden, bevor es geborgen wird.
Der Demonstrator unterliegt auch Größenbeschränkungen. Es muss tatsächlich in der Lage sein, unter die kleine Nase einer Trägerrakete Vega gesetzt zu werden, die der ESA als am wenigsten leistungsstarke Rakete zur Verfügung steht. IXV muss daher besonders leicht und kompakt sein.
Ein erster Demonstrationsflug des Space Riders fand 2015 statt
Diese zahlreichen technischen Herausforderungen erklären, warum es notwendig ist, bis 2015 zu warten, um den Demonstrationsflug dieses Mini-Space Shuttles zu sehen. Am 11. Februar 2015 platziert ein Vega-Werfer IXV auf einer ballistischen Flugbahn. Es erreicht nicht die Umlaufbahn, sondern steigt auf eine Höhe von 412 km. Seine Geschwindigkeit ist auch sehr nahe an der Geschwindigkeit eines Wiedereintritts in die Umlaufbahn. Diesmal ist es wieder ein Erfolg. Das Space Shuttle verhält sich genau wie geplant. Mit seinen Sensoren kann er wertvolle Informationen über sein Verhalten in allen Flugphasen sammeln. Mit diesen Informationen können Sie das Programm fortsetzen.
Ein Jahr nach diesem Demonstrationsflug gibt die ESA die ersten Mittel für die Entwicklung eines einsatzfähigen Fahrzeugs frei. Es muss in der Lage sein, eine Nutzlast in die Umlaufbahn zu bringen, dort bis zu zwei Monate zu bleiben und in einem Stück zur Erde zurückzukehren, dem Space Rider. Auch dieses Mal sind es hauptsächlich die italienische Raumfahrtagentur und ihre Industriepartner, die das Projekt vorantreiben. Das Design von Space Rider ähnelt weitgehend dem Design des IXV mit einigen bemerkenswerten Unterschieden.
Der Space Rider muss sich unter der Nase eines Vega C-Trägers befinden, der bedeutend leistungsstärker ist als der Vega-Träger, der IXV antreibt, und dessen Nase ebenfalls größer ist. Kein Wunder, dass der Space Rider die 4,40 Meter des Demonstrators überschreitet. Auf diese Weise kann das neue europäische Raumschiff im Auftrag eines oder mehrerer Kunden eine Nutzlast von bis zu 800 kg aufnehmen. Dies sollte es zu einem echten Multi-Missions-Tool machen, das Mikrogravitations- oder Erdbeobachtungsexperimente durchführen und möglicherweise kleine Satelliten einsetzen kann.
Die Eigenschaften des Space Riders ermöglichen eine große Anpassungsfähigkeit
In der Erdumlaufbahn kann der Raumfahrer für die Dauer seines Raumaufenthalts manövrieren. Die obere Stufe wird als Servicemodul verwendet, das dem Raumfahrzeug Vortriebsmöglichkeiten sowie Sonnenkollektoren für die Stromversorgung bietet. Es wird jedoch kurz vor dem Wiedereintritt gelöscht.
Der Space Rider wird sich für eine atmosphärische Wiedereintrittsstrategie entscheiden, die sich ein wenig von der Wiedereintrittsstrategie seines Demonstrators unterscheidet. Sobald die Geschwindigkeit ausreichend reduziert ist, wird das Rennen mit einem Gleitschirm und nicht mit einem Fallschirm beendet. Dies sollte ihm eine große Kontrolle über das Ende seiner Flugbahn ermöglichen. Die Landung wird auch eher wie ein Flugzeug mit einer hohen Horizontalgeschwindigkeit aussehen. Diese Landemethode erleichtert die Bergung, da der Space Rider im Gegensatz zum IXV wiederverwendbar ist.
Wie sein Trägerrakete wird der Space Rider von Kourou in Französisch-Guayana starten. Je nach Einsatzprofil sind mehrere Landeplätze möglich: Guyana, die Azoren oder die in der Karibik gelegene Insel Curacao. Nach seinem ersten Flug, der um 2021 stattfinden soll, ist nicht klar, wie wichtig der Space Rider für die europäische Weltraumstrategie sein wird. Nach dem Akronym ist es immer noch ein Demonstrator. Die ESA könnte das Konzept daher in den nächsten Jahren gemeinsam mit anderen Raumfahrzeugen weiterentwickeln.
Die Möglichkeiten, die Space Shuttles wie der Space Rider bieten, sind für viele Menschen von Interesse
Die Rolle des Space Riders wird jedoch die einfache technologische Demonstration übertreffen. Die ESA hat bereits einen Aufruf gestartet, um den Laderaum des Raumfahrzeugs während seiner verschiedenen Flüge zu füllen. Im Gegensatz zum X-37B wird das Militär nicht die Exklusivität des Space Riders haben. Auch die Nationalität der Kunden unterliegt keinen Einschränkungen. Das Space Shuttle wird Nutzlasten aus der ganzen Welt aufnehmen können, sei es institutionell oder kommerziell. Kunden müssen sich einen Laderaum von 1,2 Kubikmetern teilen. Es ist nicht sehr groß, aber es sollte auch möglich sein, Manipulationen im Orbit mit einem Roboterarm durchzuführen.
Obwohl die ESA zunächst die Kontrolle über die Operationen haben wird, ist bereits eine Privatisierung des Space Riders geplant. Es würde dann wahrscheinlich um 2025 in die Hände von Arianespace fallen. Das Unternehmen könnte somit einen Rückholservice im Orbit anbieten, der die Möglichkeit bietet, sich mit einem einzigartigen Angebot abzuheben. Gemäß seinen Spezifikationen sollte der Space Rider mindestens sechsmal wiederverwendbar sein und zwischen jedem Flug sechs Monate lang restauriert werden. Wir wissen noch nicht, ob die erste Kopie von anderen Kopien ergänzt wird, um eine echte Flotte zu bilden.
Es wird wahrscheinlich vom kommerziellen Erfolg des ersten Space Riders abhängen. Bisher hat das Programm den Vorteil, dass es mit sehr begrenzten Mitteln relativ wirtschaftlich ist. Dies könnte dazu führen, dass die Einführungs- und Rücknahmepreise nur geringfügig höher sind als bei einer einfachen Einführung.
Die kommenden Jahre werden für den Space Rider und für die Entwicklung europäischer Raumschiffe von entscheidender Bedeutung sein
Es wird einige Jahre dauern, bis die Frage nach der Wirtschaftlichkeit des kleinen Shuttles gestellt wird. Das zukünftige europäische Raumschiff muss noch eine kritische Prüfung und einige Tests zur Vorbereitung seines ersten Fluges bestehen, wie das IXV. Wir können bereits in diesem Jahr mit einigen Falltests rechnen. Das Gleitschirm-Abfahrtssystem muss tatsächlich unter realen Bedingungen validiert werden.
Trotz seiner geringen Größe und seines kleinen Trägers wird der Space Rider eine Revolution in der europäischen Raumfahrt sein. Die ganze Welt versucht nun, hochmanövrierfähige Raumfahrzeuge für militärische Zwecke in die Umlaufbahn zu bringen. Es ist beruhigend zu sehen, dass Europa auf dem gleichen Weg ist, aber mit einem zivilen und kommerziellen Ansatz. Wir hoffen, dass der Space Rider den ganzen Erfolg hat, den er verdient. Wir können dann träumen, dass Europa diese neue Fähigkeit entwickeln könnte, insbesondere wenn wir der Gleichung einen Starter hinzufügen, der auch wiederverwendbar ist, wie beispielsweise Ariane Next. Warum stellen Sie sich nicht einen massereicheren Space Rider mit Docking-Fähigkeit vor? Ein solches Fahrzeug könnte Fracht von der ISS oder sogar vom LOP-G bringen und befördern.
Der erste Testflug der Raumfähre Space Rider soll 2020 stattfinden
– Nachrichten vom 5. Dezember 2017 –
Das Space Shuttle Space Rider soll im Jahr 2021 mit der Raumrakete Vega C gestartet werden. Es wird Europa eine völlig unabhängige Möglichkeit bieten, Experimente im Orbit durchzuführen, die an das Shuttle X-37B Boeing erinnern. Der Space Shuttle Space Rider wird mehrfach automatisiert und wiederverwendbar sein. Sein Design ist inspiriert von dem experimentellen Shuttle „IXV“ (Intermediate Experimental Vehicle), das im Februar 2015 einen suborbitalen Flug absolviert hat. Für Europa ist es ein großer Fortschritt, denn Europa weiß seit sehr langer Zeit, wie man Nutzlasten in die Umlaufbahn schickt. aber es hat Schwierigkeiten, sie zurückzubekommen. Die experimentelle Raumfähre „IXV“ hat die Kontrolle der atmosphärischen Rückkehr eines Space Shuttles bestätigt.
Space Rider wird in der Lage sein, bis zu 800 kg Nutzlast in einer Umlaufbahn von mehreren Monaten zu transportieren. Es wird im Weltraumzentrum von Guyana in Kourou starten und nach Santa María, Azoren zurückkehren. Es könnte möglicherweise von Arianespace vermarktet werden, wenn der Markt vielversprechend ist. Space Riders vorläufige Entwurfsphase wird voraussichtlich bis 2018 abgeschlossen sein. Der Space Shuttle wird bis zum ersten Testflug im Jahr 2020 seine Konstruktion fortsetzen.
Die ESA entwickelt ihr wiederverwendbares Shuttle, den Space Rider
– Nachrichten vom 4. Juli 2017 —
Die ESA präsentierte auf der Paris Air Show ihr Space-Shuttle-Projekt Space Rider. Europa möchte Experimente im Orbit durchführen und sie dann zur Erde bringen. Vor diesem Hintergrund wurde ein Budget von 32 Millionen Euro für die Entwicklung eines solchen Konzepts bereitgestellt. Diese Finanzierung geht an Thales Alenia Space und das italienische Weltraumforschungszentrum.
Space Rider sollte ein vollautomatisch wiederverwendbares Space Shuttle sein. Ganz in der Nähe der Boeing X-37B könnte sie eine Nutzlast von 800 Kilo bis 1000 Kilo auf eine niedrige Umlaufbahn in 400 Kilometern Höhe befördern und nach einigen Monaten im All automatisch zurückkehren. Aber das europäische Shuttle wäre viel kleiner als das von Boeing mit einer geschätzten Länge von 4 oder 5 Metern. Es würde auch von einer neuen Version von Vega, der Lichtrakete der Europäischen Weltraumorganisation, gestartet werden.
Bild von der ESA-Website.
Quellen
