PHOENIX

Entwicklung eines Raumtransport-Demonstrators

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Beschreibung:

Für die europäische Raumfahrt ist der freie autonome Zugang zum Weltraum von elementarer Bedeutung. Langfristig wird er nur gewährleistet sein, wenn Europa stets über moderne leistungsfähige Raumtransportsysteme verfügt – wie gegenwärtig die Ariane, deren wesentliche Teilsegmente u. a. in Bremen produziert werden. Will man in diesem Bereich dauerhaft wettbewerbsfähig bleiben oder sogar verstärkt an dem auf lange Sicht generell expandierenden Marktvolumen partizipieren, erweist sich eine stetige Kostenreduzierung als unerlässlich. In diesem Zusammenhang wird der Überwindung der derzeit noch absolut vorherrschenden Methode der Einmal-Benutzung von Trägersystemen - direkte Zerstörung nach Betriebseinsatz - zukünftig ein essentieller Stellenwert beigemessen. Wiederverwendbare Raumtransportsysteme wie heute schon der Space Shuttle, die schätzungsweise zu Kostenersparnissen bis zu 75 % gegenüber den bisherigen Trägern führen können, werden also langfristig weltweit in den Vordergrund treten.

Auf dieser Basis hat die Europäische Weltraum-Agentur ESA das Programm FLTP (Future Launcher Technology Programme) aufgelegt. Es findet insbesondere vor dem Hintergrund statt, dass die Entwicklung eines wiederverwendbaren Raumtransportsystems im Vergleich zu heutigen konventionellen Trägerraketen eine Reihe zusätzlicher, grundlegend neuer Fähigkeiten erfordert. Daran angelehnt wird in Deutschland das nationale Raumfahrtprogramm ASTRA (Ausgewählte Systeme und Technologien für zukünftige Raumtransportsystem-Anwendungen) durchgeführt. Es ist vor allem darauf ausgerichtet, in diesem Bereich bereits vorhandene deutsche System- und Fachkompetenz gezielt weiter zu entwickeln. Dabei ist hervorzuheben, dass im Rahmen von ASTRA theoretische Konzept- und Entwicklungsaktivitäten für fortgeschrittene Trägersysteme nunmehr erstmals auf eine praktische Erprobungsphase ausgeweitet werden. Zudem wird ASTRA maßgeblich von der deutschen Raumfahrtindustrie mitfinanziert, was deren substantielles wirtschaftliches Interesse an solchen neuen Systemen dokumentiert.

Für dieses nationale Raumfahrtprogramm wurde als erster wesentlicher Demonstrationsschritt auf dem Weg zu einem rückkehrfähigen europäischen Raumtransportsystem das Flugexperiment Automatische Landung ausgewählt, die zunächst unbemannt, antriebslos und horizontal erfolgen soll. Als Voraussetzung für die praktische Durchführung wird ein dafür geeigneter Erprobungsträger benötigt, der bisher europaweit nicht vorhanden war. Mit dem etwa 7 Meter langen Demonstrator namens PHOENIX kann und soll gleichzeitig deutsche Systemfähigkeit und Beherrschung der automatischen Landetechnik in der Praxis nachgewiesen werden. Für Entwicklung und Bau dieses Fluggeräts bot sich vorrangig Bremen als Standort mit der konzentrierten Systemkompetenz an. Mit dem Vorhaben PHOENIX hat sich für den Raumfahrt-Standort Bremen die große Chance eröffnet, einen Hauptbestandteil des nationalen Programms ASTRA bis zum Jahr 2004 durchzuführen.

Zur Initiierung und Durchführung dieses Projekts haben sich das in Bremen angesiedelte Raumfahrt-Großunternehmen EADS SPACE Transportation, der Bremer Mittelständler Orbitale Hochtechnologie Bremen (OHB) sowie das Bremer Universitäts-Institut Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) zu einer regionalen Arbeitsgemeinschaft zusammengeschlossen. Inzwischen sind die Entwicklung und der Bau von PHOENIX abgeschlossen. Hier stand die Erprobung erforderlicher Technologien in den folgenden Disziplinen im Mittelpunkt: Aerodynamik, Flugmechanik / Lagestabilität, Flugführung und Navigation.

PHOENIX ist ein Testmodell für den zukünftigen europäischen wiederverwendbaren Raumtransporter Hopper, der für etwa 2020 geplant ist, und verfügt zunächst über keinen eigenen Antrieb, sondern soll im Test von einem Hubschrauber abgeworfen werden (Frühjahr 2004). Mit Sensoren und einem GPS-basierten Navigationssystem soll die Flugbahn überwacht und alle relevanten Daten erfasst werden. Interessant für die Entwicklung des Hoppers ist die Landephase von PHOENIX in einem steilen Anflugwinkel. Der Eintrittswinkel in die Atmosphäre soll so optimiert werden, dass der Hopper ohne Hitzeschutzkacheln auskommen kann, die der Columbia zum Verhängnis wurden. Somit könnte der Hopper unbeschadet landen und für den nächsten Flug vorbereitet werden. Gegenwärtig stattfindende Vorlauf-Tests muss PHOENIX im Windkanal, bei Rollversuchen und bei weiteren Computersimulationen bestehen. Die vorgesehenen Gesamtkosten von PHOENIX (ohne direktes Flugexperiment) – damit die Gesamtheit der auf Bremen ausgerichteten Arbeitspakete – belaufen sich auf rund 15 Mio. €. Davon entfallen gut 13 Mio. € auf EADS. Die PHOENIX-Arbeitspakete dieser Firma werden mit 8,8 Mio. € zu etwa zwei Dritteln von diesem Unternehmen selbst finanziert. Die restlichen Mittel in Höhe von 4,3 Mio. € oder rund einem Drittel werden vom Land Bremen aus dem Ziel-2-Programm bereit gestellt.

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