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SHEFEX II
Letzte Tests vor Start im Sommer
Redaktion / Pressemitteilung des DLR
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23. April 2012

Im Rahmen des Shefex-Programms erforschen Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), wie ein Raumfahrzeug nach einem Flug ins Weltall möglichst sicher und kostengünstig wieder in die Erdatmosphäre eintreten kann. Der Flugkörper Shefex II  bestand nun vor dem geplanten Start im Sommer letzte Tests in einem Umweltlabor.

Shefex II

Der vom DLR entwickelte scharfkantige Raumflugkörper Shefex II bei den letzten Tests im April 2012 in der Umweltkammer des Raumfahrtunternehmens Astrium in Ottobrunn. Foto: DLR

Scharfkantig, ausgerüstet mit zahlreichen Experimenten, einer Kamera und Sensoren für Druck, Temperatur und Wärmefluss sowie Antennen - so wird der Shefex-Flugkörper von der Rocket Range auf der norwegischen Insel Andoya in eine Höhe von 250 Kilometer geschossen und anschließend mit elffacher Schallgeschwindigkeit wieder in die Atmosphäre eintreten. Shefex steht für Sharp Edge Flight Experiment. "Wir betreten mit der Mission technologisches Neuland", betont Projektleiter Hendrik Weihs vom DLR-Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung. Das Raumfahrzeug muss Temperaturen von über 2.000 Grad Celsius aushalten, wenn es nach seinem Flug wieder durch die Atmosphäre zur Erde zurückkehrt und in der Nähe von Spitzbergen am Fallschirm landet.

Ungewöhnlich ist vor allem die Form des Flugexperiments: Während herkömmliche Flugkörper eher abgerundete Formen haben, setzt Shefex II auf Kanten und Ecken. "Die kantige Form hat den Vorteil, dass das Thermalschutzsystem deutlich billiger herzustellen ist. Die scharfe Anlaufkante verbessert zudem die aerodynamischen Eigenschaften", erläutert Projektleiter Weihs. Der Flugkörper besteht dabei aus einzelnen glatten Facetten, die einfacher und somit kostengünstiger hergestellt werden können als beispielsweise die individuell geformten Kacheln eines Space Shuttles.

Mit dem Raumfahrzeug testen die Wissenschaftler während des 45-sekündigen Wiedereintritts in die Atmosphäre auch verschiedene Hitzeschutzsysteme. Beteiligt an der Shefex II-Mission sind gleich sechs DLR-Institute und Einrichtungen: das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, das Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung, das Institut für Flugsystemtechnik, das Institut für Werkstoffforschung, das Institut für Raumfahrtsysteme sowie die Mobile Raketenbasis Moraba.

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Mit den im April abgeschlossenen letzten Tests im Umweltlabor von Astrium Ottobrunn stellten die Wissenschaftler sicher, dass der Flugkörper die Belastungen des Starts und des anschließenden Flugs ohne Probleme übrstehen wird. "Um sich während des Flugs zu stabilisieren, muss sich die Rakete kontinuierlich drehen", erläutert John Turner, verantwortlich für den Einsatz der Mobilen Raketenstation Moraba des DLR, die Shefex von der norwegischen Raketenstation ins Weltall befördern wird.

Ähnlich wie einen Autoreifen, der ausgewuchtet wird, balancierten die Ingenieure den Flugkörper für diese Drehungen aus. Außerdem gehörte die Prüfung auf dem Schütteltisch zu den abschließenden mechanischen Tests. In den ersten Sekunden des Starts wird die Nutzlast durch die Erschütterungen auf eine harte Probe gestellt - der Schütteltisch ahmte diese Situation nach. "Nach jedem Test überprüften wir, ob alles noch präzise funktioniert." Shefex II überstand problemlos bis zu 2000 Schwingungen in der Sekunde auf dem Schütteltisch und zwei Umdrehungen in der Sekunde auf dem Spin-Tisch.

Bei der Shefex II-Mission greifen die Wissenschaftler auf ihre Erfahrungen mit dem Flugkörper Shefex I zurück, der am 27. Oktober 2005 von Andoya aus startete. Das Nachfolgermodell Shefex II fliegt allerdings mit doppelter Fluggeschwindigkeit, kann über Steuerelemente beim Wiedereintritt erstmals aktiv gesteuert werden und bietet eine Verdoppelung der Experimentierzeit. Planungen für eine dritte Shefex-Mission beginnen zurzeit. Ziel der drei Missionen ist es, Erkenntnisse für eine neue Art von Wiedereintrittskörper zu sammeln, die nach einer Experimentierphase in der Schwerelosigkeit wieder unbeschadet - und somit wiederverwendbar - zur Erde zurückkehren.

Als ein erstes Anwendungsbeispiel wird der REX-Free Flyer (Returnable Experiments in Space) untersucht. Dieser scharfkantige Raumgleiter könnte ab 2020 die Möglichkeit bieten, Experimente in die Schwerelosigkeit zu fliegen, dort einige Tage zu bleiben und anschließend wieder auf einem normalen Flughafen zu landen. "Damit würde sich die Lücke schließen zwischen minutenlanger Schwerelosigkeit bei den TEXUS-Flügen des DLR und der ständigen Schwerelosigkeit an Bord der Internationalen Raumstation ISS", betont Shefex-Projektleiter Weihs.

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siehe auch
SHEFEX II: Start im September 2011 in Norwegen - 11. April 2011
SHEFEX II: Kontrollierte Rückkehr aus dem All - 19. August 2010
SHEFEX II: Test für neues Raumfahrzeug - 7. Mai 2010
SHEFEX: Neue Wege beim Hitzeschutz von Raumschiffen - 28. September 2005
   
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