04.11.2024
RASP: Der neue Windkanal für den Weltraum
Der sehr niedrige Orbit - generiert von einer KI
Neues Projekt RASP simuliert Atmosphärenbedingungen des niedrigen Erdorbits für innovative Satellitenantriebe
An der Professur für Raumfahrtsysteme des Instituts für Luft- und Raumfahrttechnik arbeitet ein Team aus Florian Prochnow, Christoph Peter und Jan-Philipp Wulfkühler unter der Leitung von Prof. Martin Tajmar an einem bahnbrechenden Projekt: RASP (Residual Atmosphere Simulator Projekt). Gefördert von der European Space Agency (ESA) im Rahmen des ARTES-Programms, wird eine Versuchsanlage entwickelt, die die Atmosphäre in einer Höhe von 180 bis 250 km – den sogenannten sehr niedrigen Erdorbit – simuliert.
Dieser Orbit in der sehr niedrigen Thermospähre ist von äußerst dünner Luft durchzogen, die für Satelliten mit konventionellen Antrieben aufgrund des hohen Treibstoffverbrauchs bisher unerschlossen blieb. Das Ziel von RASP ist die Nachbildung dieser Bedingungen in einer Vakuumkammer, in der eine spezielle Neutralteilchenquelle Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle mit Orbitalgeschwindigkeit (8 km/s) erzeugt. Diese Versuchsanlage soll es ermöglichen, neue „luftatmende“ Antriebssysteme für Satelliten zu testen, die Umgebungsluft als Treibstoff verwenden und damit theoretisch unbegrenzte Betriebszeiten erreichen könnten.
RASP - Prinzipskizze des Versuchsaufbaus
Der Aufbau des Experiments erfolgt in den Laboren des Instituts, um die praktischen Tests unter realitätsnahen Bedingungen zu ermöglichen. Solche Satelliten könnten bei geringeren Bahnhöhen operieren, was Vorteile wie kürzere Kommunikationslatenz, hochauflösende Erdbeobachtungen und eine Reduzierung von Weltraumschrott bietet, da dieser in niedrigen Höhen rasch durch die Atmosphäre verglüht.
Das RASP-Projekt (Zeitraum: 01.10.2024 – 31.03.2027) schließt eine Lücke im Raumfahrtsektor, da bisher geeignete Versuchsstände zur realistischen Simulation der Bedingungen eines sehr niedrigen Erdorbits fehlen.