Temperaturmeßgerät für Rettungsfahrzeug der Internationalen Raumstation entwickelt
Die Entwicklung von Hitzeschutzmaterialien für Raumfahrzeuge, die sich beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre stark aufheizen, erfordert neben der Überprüfung der Materialien in Bodentestanlagen, wie etwa in den Plasmawindkanälen des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRS), auch reale Raumflüge. Eine genaue Messung des Temperaturverlaufs von bis zu 2000 Grad Celcius während des Wiedereintritts liefert für die Entwicklung der Hitzeschutzmaterialien wesentliche Daten. Für die berührungslose Messung wurde am IRS der Universität Stuttgart ein miniaturisiertes Temperaturmeßsystem entwickelt, das als Laborversion mit einem Sensor zur Rückseitentemperaturmessung von Hitzeschutzmaterialien bei Plasmawindkanaltests seit vielen Jahren eingesetzt wird. Doch auch praktische Einsätze gab es schon, so flog eine Einkanalversion des Systems mit der deutsch-japanischen Kapsel EXPRESS und 1997 kam eine Zweikanalversion beim Wiedereintritt der westeuropäischen Kapsel MIRKA zum Einsatz.
Zur Ausrüstung der Internationalen Raumstation (ISS) wird auch ein "Rettungsboot" (Crew Return Vehicle, CRV) für bis zu sieben Astronauten gehören, das in internationaler Zusammenarbeit entwickelt wird. Zum Test der hohen Anforderungen an das CRV wird gegenwärtig der CRV-Erprobungsträger X-38 entworfen und aufgebaut. Dieser Erprobungsträger wird voraussichtlich gegen Ende des Jahres 2001 mit einer Space-Shuttle Mission in eine Erdumlaufbahn gebracht werden und anschließend einen Wiedereintritt in die Erdatmosphäre mit anschließender automatischer Landung ausführen. Dabei wird das PYREX-KAT38 Temperaturmeßsystem der Stuttgarter Universität Messungen ausführen. Innerhalb des X-38 Projekts arbeiten über 40 internationale Partner, die von den nationalen Raumfahrtbehörden wie dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der ESA und der NASA beauftragt wurden. Die Systemführung erfolgt durch die deutsche Firma MAN-Technologie.
Das PYREX-KAT38 Temperaturmeßsystem wurde am IRS mit nationaler Förderung durch das DLR im Auftrag von ESA und MAN-Technologie gebaut. Neben der Abstimmung mit den Partnern in Europa wurden die mit dem Projekt verbundenen Arbeiten mit dem Johnson Space Center der NASA in Houston, wo der X-38 Demonstrator gegenwärtig aufgebaut wird, koordiniert.
Mit PYREX-KAT38 wird dem X-38 Technologiedemonstrator ein 6-Kanalsystem zur Messung lokaler Temperaturprofile während des Wiedereintritts zur Verfügung gestellt. Fünf Sensoren werden die Rückseitentemperaturen des X-38 Thermalschutzsystems im Nasenbereich, der zu den heißesten Zonen des Geräts während des Wiedereintritts in die Erdatmosphäre zählt, messen. Der sechste Kanal ist ein Referenzkanal, der ein konstantes Signal während der gesamten operationellen Phase des PYREX-KAT38 Systems liefert. Dies wird Aussagen über das grundsätzliche Funktionieren des Systems liefern und gegebenenfalls Untersuchungen im Falle unerwarteter Effekte vereinfachen. Hieraus sind wichtige Rückschlüsse für die Materialentwicklung, das einzusetzende Überwachungssystem sowie die Materialalterung möglich.
Kontakt:
Universität Stuttgart, Institut für Raumfahrtsysteme, Pfaffenwaldring 31, 70569 Stuttgart, Prof. Dr.-Ing. habil. Monika Auweter-Kurtz und Dipl.-Ing. Georg
Herdrich
Tel.: 0711/685-2378, Fax.: 0711/685-7527
E-mail: auweter@irs.uni-stuttgart.de;
Internet: http://www.irs.uni-stuttgart.de
