Astrobotic gelingt Durchbruch bei rotierendem Detonationsantrieb

Bisher scheiterten Detonationsantriebe in der Raumfahrt an extremer Hitze. Doch das US-Unternehmen Astrobotic beweist nun das Gegenteil. Ihr neuartiger Raketenantrieb Chakram überstand einen fünfminütigen Dauertest völlig unbeschadet.

Erfolgreicher Testlauf in Alabama

Das US-Raumfahrtunternehmen Astrobotic hat auf dem Gelände des Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville einen neuartigen Raketenantrieb getestet. Der Prototyp namens Chakram absolvierte insgesamt acht Zündungen. Dabei erreichte das System eine ununterbrochene Brenndauer von exakt 300 Sekunden. Das gilt als der bislang längste dokumentierte Dauertest für diese spezifische Antriebsart. Insgesamt lief das Triebwerk während der gesamten Testkampagne 470 Sekunden lang fehlerfrei.

Bei dem System handelt es sich um ein sogenanntes Rotating Detonation Rocket Engine, kurz RDRE. Im Gegensatz zu herkömmlichen Raketentriebwerken, die auf einer kontrollierten und kontinuierlichen Verbrennung basieren, nutzt das RDRE-Konzept rotierende Überschall-Detonationswellen. Sie wandern in einer ringförmigen Kammer extrem schnell im Kreis. Das führt zu einem deutlich höheren Druck.


Die Konstruktionsweise steigert die Effizienz des Antriebs um zehn bis 15 Prozent. Zudem lässt sich das Triebwerk durch das bessere Schub-Gewichts-Verhältnis kompakter und leichter bauen. Gerade in der Raumfahrt, wo jedes Gramm zählt, ist das ein entscheidender Faktor. Doch natürlich hat das seinen Preis: Ein großer Nachteil bisheriger RDRE-Entwicklungen war und ist die mangelnde Stabilität bei längeren Laufzeiten. Die enorme Hitzeentwicklung und die extremen dynamischen Belastungen machten Dauerbetriebe bisher fast unmöglich.

Wie Interesting Engineering berichtet, zeigten die beiden getesteten Chakram-Prototypen nach den Belastungen jedoch keine sichtbaren Schäden. Während des Betriebs erzeugte jedes Triebwerk einen Schub von rund 1800 Kilogramm. Das Erreichen eines thermischen Gleichgewichts belegt, dass der Antrieb dauerhaft ohne Überhitzung arbeiten kann. Ingenieure nutzten für die Herstellung spezielle 3D-Druckverfahren für Metalle, um die Kühlung und die Verbrennungsstabilität gezielt zu optimieren.

Zukunft der Mondmissionen

Astrobotic plant, die Chakram-Triebwerke langfristig für künftige Raumfahrtmissionen einzusetzen. Zu den möglichen Einsatzgebieten zählen spätere Versionen der Mondlandefähre Griffin sowie Raumschlepper für den Transfer im Raum zwischen Erde und Mond. Die aktuellen Testergebnisse liefern wichtige Daten für die weitere Entwicklung, insbesondere für die Schubregelung und die regenerative Kühlung.

Dennoch sind zahlreiche weitere Tests notwendig, bis die Triebwerke tatsächlich abheben können. Der erzeugte Schub ist zwar ein Fortschritt für die RDRE-Technologie, fällt aber im Vergleich zu etablierten Raketen noch gering aus. Die aktuelle Technologie verlässt nun aber das reine Experimentierstadium und nimmt damit den nächsten Schritt zu einer Praxisreife.

Glaubt ihr, dass sich solche Detonationsantriebe bald in der Praxis durchsetzen werden? Teilt eure Einschätzungen und Meinungen gerne unten in den Kommentaren!


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