PITTSBURGH / LONDON (IT BOLTWISE) – Astrobotic hat mit seinem Rotationsdetonationsraketenmotor Chakram einen bedeutenden Meilenstein erreicht. Die erfolgreichen Tests könnten die Effizienz von Raumfahrtantrieben revolutionieren und den Weg für zukünftige Mondmissionen ebnen.
Astrobotic, ein in Pittsburgh ansässiges Unternehmen, hat kürzlich eine Reihe erfolgreicher Tests mit seinem Prototyp eines Rotationsdetonationsraketenmotors namens Chakram abgeschlossen. Diese Tests markieren einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Flugbereitschaft dieser experimentellen Antriebstechnologie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Raketentriebwerken, die auf einer kontrollierten Verbrennung von chemischen Treibstoffen basieren, nutzen Rotationsdetonationsraketenmotoren (RDREs) eine kontinuierliche, kreisförmige Detonationswelle. Diese erzeugt einen höheren Druck und eine höhere Effizienz, was zu einem erhöhten Schub bei geringerem Treibstoffverbrauch führt.
Die theoretischen Vorteile dieser Technologie sind vielversprechend: Eine Effizienzsteigerung von etwa 10 bis 15 Prozent sowie eine Reduzierung von Größe und Gewicht des Motors. Diese Vorteile sind besonders für Raumfahrzeuge von Bedeutung, bei denen jedes Gramm zählt. Bisher war es jedoch schwierig, diese Vorteile in der Praxis zu realisieren. Astrobotic ist jedoch optimistisch, dass die Tests ihres neuen RDRE-Prototyps dazu beitragen könnten, diese Art von Antrieb in den Weltraum zu bringen, einschließlich Missionen rund um den Mond.
Die Testkampagne fand im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, statt und umfasste zwei RDRE-Prototypen, die für Langzeitbrenntests eingesetzt wurden. Diese Tests deuten darauf hin, dass der Motor kontinuierlich betrieben werden kann und nicht nur in kurzen, konzeptionellen Zündungen. Insgesamt sammelten die beiden Chakram-Motoren mehr als 470 Sekunden Brennzeit über mehrere Zündungen, wobei ein Test eine kontinuierliche Brenndauer von 300 Sekunden erreichte. Astrobotic behauptet, dass dies wahrscheinlich die längste ununterbrochene Zündung eines Rotationsdetonationsmotors bisher ist.
Diese Art von Leistung beginnt, eine der größten offenen Fragen rund um RDREs zu beantworten: ob das Motordesign zuverlässig genug für den Einsatz in echten Raumfahrzeugen ist. Während der Tests erzeugte jeder Chakram-RDRE mehr als 4.000 Pfund Schub und erreichte stabile, thermisch gleichmäßige Zustände, was auf einen nominalen, nachhaltigen Motorbetrieb hinweist. Diese Kombination aus Schub, Stabilität und Haltbarkeit stellt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber früheren RDRE-Demonstrationen dar, die oft in der Dauer begrenzt waren.
Chakram ist eine bedeutende Ergänzung zu Astrobotics Portfolio, und das Unternehmen entwickelt Chakram mit zukünftigen Missionen im Blick. Der Motor könnte schließlich in späteren Versionen des Griffin-Mondlanders sowie in geplanten wiederverwendbaren Raketen und einem orbitalen Transferfahrzeug für cislunare Operationen eingesetzt werden. Die Arbeit an Chakram wurde durch NASA-Verträge für kleine Unternehmen und eine Space Act Agreement mit dem MSFC unterstützt. Ein Teil dieser Bemühungen konzentrierte sich auf das Injektordesign und die fortschrittliche Fertigung, einschließlich der “tunable porosity metal additive manufacturing” – einer 3D-Drucktechnik, die das Wärmemanagement und die Verbrennungsstabilität verbessern soll.
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