Ein internationales Konsortium bestehend aus sieben Partnern – führenden Vertretern der Raumfahrtindustrie, Forschungszentren, Universitäten und KMU – entwickelt eine innovative Technologie, um zukünftige Mars-, Mond-, erdnahe Asteroidenvermeidungs- und Bergbaumissionen zu gewährleisten. Das Hauptziel dieses Projekts ist es, zukünftige Antriebssysteme und Simulationswerkzeuge zu entwerfen, zu entwickeln und zu qualifizieren, um all diese anspruchsvollen Missionen zu unterstützen. Das Projekt CHEOPS-VHP-BB ergänzt laufende, auf das Triebwerk fokussierte Entwicklungsaktivitäten durch Forschung und Entwicklung zum zukünftigen tatsächlichen Einsatz von sehr leistungsstarken Halltriebwerk-Systemen. Das Projekt verfolgt einen robusten und kostengünstigen Ansatz zur Qualifizierung, der Herstellbarkeit von Verschleiß unterliegenden Schlüsselkomponenten, typischerweise die Entladungskammer und Kathode und zur Möglichkeit, alternative Treibmittel und Energiequellen zu nutzen.
Daniel Spemann, Leiter der abteilungsübergreifenden Querschnittseinheit "Werkzeuge" am IOM: " Der in diesem Projekt vorgesehene kostengünstige Ansatz zur Qualifizierung erfordert die Modellierung von die Lebensdauer begrenzenden Verschleißprozessen für ausgewählte Triebwerkskomponenten. Um den Verschleiß mit dem Betrieb des Triebwerks zu korrelieren, ist eine umfassende Charakterisierung der Triebwerke in Bodentests erforderlich. Für diese Aufgabe wird die am IOM in zwei früheren ESA-Projekten entwickelte Advanced Electric Propulsion Diagnostic Plattform eingesetzt. Dazu müssen zunächst Strahldiagnosewerkzeuge an die hohe thermische Belastung angepasst werden, die bei Strahlexposition durch diese sehr leistungsstarken Halltriebwerke auftritt."
Die globale Raumfahrtgemeinschaft interessiert sich immer mehr für planetare Erkundungen von Mond und Mars, für die Vermeidung erdnaher Asteroiden, für Bergbaumissionen sowie für Wartungsmissionen im Orbit. In-Orbit-Service-Missionsszenarien umfassen eine breite Palette von Anwendungen zur Verbesserung der Servicequalität im Weltraum und umfassen Maßnahmen zur Lebensdauerverlängerung bestehender Satelliten, Bergung, Verlagerung, De-Orbiting, Robotik, Weltraumlageerfassung und Logistik. Die meisten Konsortialpartner arbeiten seit mehr als zwei Jahren gemeinsam am Aufbau eines großen industriellen Vorhabens mit Antriebstechnik-Experten, Raumfahrtsystemarchitekten und Spezialisten für Luft- oder Seelogistik. Dies wurde unternommen, um die Entstehung von Systemen und Netzen in Gang zu bringen, die Europa an die Spitze der Entwicklung von Raumfahrtaktivitäten im industriellen Maßstab bringen sollen. Ob als Einzel- oder Cluster-Einheit, die kombinierte Schubkraft dieser elektrischen Antriebssysteme ebnet den Weg, um größere Raumfahrzeuge und längere Missionen ins Auge fassen zu können.
Das Konsortium des Projekts CHEOPS-VHP-BB
Safran Spacecraft Propulsion (Frankreich) – Projektkoordinator, der auch für die Entwicklung technologischer Bausteine sowie Methoden für eine zukünftige nachhaltige Qualifizierung verantwortlich ist, Aerospazio Tecnologie SRL (Italien) verantwortlich für Diagnostikentwicklung, Tests und Testanalysen, Universität Pisa (Italien) für die Untersuchung neuartiger und herausragender Lösungen für die Entladungskammern und Anoden der Triebwerke, Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. (Deutschland) verantwortlich für Anpassung und Nutzung der Advanced Electric Propulsion Diagnostic Plattform für die Triebwerkstests, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) (Frankreich) für Plasma-Wand-Wechselwirkungsstudien durch Laserdiagnostik sowie Erosionsmodellierung, Thales Alenia Space France SAS (Frankreich) für Missionsanalyse und Systemanforderungen für Triebwerksdesign und Qualifizierungsmethodik, WIT Berry (Lettland) verantwortlich für die Kommunikations- und Verbreitungsaktivitäten des Projekts. Das Projekt wird von der Europäischen Union unter ID101082532 kofinanziert. Das Projekt hat am 01.2023 begonnen, seine Laufzeit beträgt 30 Monate.
Weitere Informationen zu CHEOPS VHP BB:
Vanessa Vial, Research and Development programme manager at Safran Spacecraft Propulsion
E-mail: vanessa.vial(at)safrangroup.com
Weitere Informationen zum Beitrag der IOM zu CHEOPS VHP BB:
Daniel Spemann, Leiter der Querschnittseinheit "Werkzeuge" am IOM
E-mail: daniel.spemann(at)iom-leipzig.de