Erfolgreicher Triebwerkstest

Am Ulmer Standort von Thales Deutschland wurde Ende Juni 2018 ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur Beteiligung an der nächsten Satellitenmission erreicht: Der Lebensdauertest des HEMP-Triebwerkes (High Efficient Multistage Plasma Triebwerk), das 2021 bei der geostationären Heinrich-Hertz-Mission (H2Sat) für die Lagekorrektur der SmallGeo-Plattform von OHB sorgen soll, wurde erfolgreich abgeschlossen.

Das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Auftrag gegebene HEMP- Triebwerk basiert auf einer neuen Technologie, bei der neutrale Atome des Edelgases Xenon als Treibstoff in einer Plasmaentladung ionisiert und anschließend elektrisch beschleunigt werden. Durch den magnetischen Einschluss des Plasmas kann die Beschleunigung so effizient erfolgen, dass die thermischen Verluste minimiert und damit der Wirkungsgrad optimiert werden kann. HEMP-Triebwerke sind wirkungsvoller, leichter und folglich wirtschaftlicher als bisher verwendete chemische Antriebe. Darüber hinaus führen die geringe Komplexität, die kompakte und zuverlässige Bauweise sowie die damit erreichbare Einsparung an Treibstoff zu signifikanten Kosteneinsparungen im Vergleich zu herkömmlichen Antriebssystemen.

„Im Rahmen des Lebensdauertest wurden die Anforderungen an das Triebwerk für die  gesamte Mission bezüglich Betriebsstunden und Temperaturzyklen, beaufschlagt mit 30 Prozent Sicherheitsreserve, getestet“, erläutert Manfred Eilers, Geschäftsbereichsleiter Electron Devices Thales Deutschland und verantwortlich für den Ulmer Standort. „Um die zeitlichen Vorgaben zu erreichen, wurde in enger Abstimmung mit den Partnern zwei Triebwerke gleichzeitig getestet, wobei ein Triebwerk rund 8.600 Stunden Dauerbetrieb und 10.200 Einschaltzyklen und das zweite Triebwerk rund 4.200 Stunden und 2.550 extreme Temperaturzyklen erfolgreich absolviert hat. Ein solch komplexer Test, der über 1.090 Tage gedauert hat, wurde bisher bei keinem elektrischen Triebwerkshersteller umgesetzt und ist in dieser Art einmalig“, so Eilers weiter.

Eine Lagekorrektur auf dem Satelliten wird teilweise mehrmals pro Tag bei verschiedenen Umgebungstemperaturen für eine vorgeschriebene Zeitdauer eingeschaltet. Der relativ geringe Schub des Triebwerkes von rund 45mN reicht in der Schwerelosigkeit aus, den tonnenschweren Satelliten zu bewegen. Das erreichte Testergebnis unterstreicht die hervorragenden Eigenschaften des HEMP-Triebwerks-Systems und demonstriert die volle Einsatzfähig als elektrisches Triebwerk für Satellitenmissionen.

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