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Simulationsanlage Treibstrahlen Göttingen für elektrische Triebwerke (STG-ET)

Das DLR betreibt am Standort Göttingen Testanlagen für Raumfahrt-Triebwerke. Neben den Vakuumanlagen für chemische und Kaltgas-Triebwerke verfügt das DLR auch über eine Anlage für Tests rund um elektrische Triebwerke, die sogenannte STG-ET.

Elektrische Raumfahrtantriebe wurden und werden zur Zeit bereits eingesetzt (z.B. ESA’s Smart1 oder NASA’s Dawn), haben aber darüber hinaus ein großes Potential für künftige wissenschaftliche und kommerzielle Missionen. Stärken dieser Antriebe sind beispielsweise gut kontrollierbare kleine Schubkräfte und hohe Treibstoffeffizienz.

Die STG-ET-Anlage ist speziell auf elektrische Triebwerke und insbesondere deren Langzeittests abgestimmt. Kernstück ist die Vakuumkammer mit einer Länge von mehr als 12m und einem Durchmesser von 5m. Neben Untersuchungen an den Triebwerken und dem Treibstrahl dient die Anlage der Analyse des Einflusses der Treibstrahlen auf Umgebung und Raumfahrzeuge.

Allgemeine Daten

• Standort DLR Göttingen
• Eröffnung 2011
• Betrieb ganzjährig

Technische Daten

• Vakuumkammer
  • Länge 12m
  • Durchmesser 5m
  • Ports 169
• Wassergekühltes Strahltarget
• Pumpensystem mit Vorpumpen, 4 Turbopumpen, 10 Kryopumpen
• Diagnostik
  • Schubwaage für Triebwerke mit bis zu 40kg Masse
  • Diverse Scanner zur Strahldiagnostik in verschiedenen Abständen
  • Infrarotkameras
  • Videokamera
  • Massenspektrometer (RGA)
  • Versuchsdatenerfassung
• Infrastruktur und Versorgung
  • Kühlwasser
  • Druckluft
  • Flüssigstickstoff und Flüssighelium
  • Laserbasierte Einmess-Systeme
  • 6t-Kran
  • Arbeitsbühne

Anwendungsgebiete

• Tests an elektrischen Raumfahrtantrieben
• Wechselwirkungstests zwischen elektrischen Antrieben und Satellitenkomponenten
• Entwicklung von Ionenstrahldiagnostik
• Große Anlage für Vakuumexperimente und zur Simulation von Weltraumbedingungen

Kooperationen

• Justus-Liebig-Universität (JLU), Gießen
• Christian-Albrechts-Universität (CAU), Kiel
• Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e. V. (IOM), Leipzig
• SAFRAN Aircraft Engines, Vernon, Frankreich
• AIRBUS SAFRAN LAUNCHERS (ASL), Lampoldshausen
• AST GmbH, Bremen

Literatur

• Neumann, A., Holz, A., Dettleff, G., Hannemann, K., and Harmann, H.-P.: The New DLR High Vacuum Test Facility STG-ET, IEPC-2011-093, 32nd International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germany, September 11-15, 2011.
• Neumann, A.: DLR’s Test Facility STG-ET, Proceedings of the 4th Russian-German Electric Propulsion Conference, Moskau, Russland, 25.-30. Juni 2012.
• Neumann, A., Sinske, J., Harmann, H.-P.: The 250mN Thrust Balance for the DLR Goettingen EP Test Facility, Proceedings of the 33rd International Electric Propulsion Conference, IEPC-2013-211, Washington, D.C., USA, October 6 – 10, 2013.
• Neumann, A., Hannemann, K.:Electric Propulsion Testing at the DLR Goettingen: Facility and Diagnostics, Proceedings of the Space Propulsion Conference 2014, Cologne, 19.-22.5.2014, 2014.
• Neumann, A., Geile, C., Staemm, S., and Hannemann, K.: DLR’s Electric Propulsion Test Facility – the First Three Years of Thruster Operation, Joint Conference of 30th International Symposium on Space Technology and Science, 34th International Electric Propulsion Conference and 6th Nano-satellite Symposium, Hyogo-Kobe, Japan, July 4 – 10, 2015, IEPC-2015-59／ISTS-2015-b-59, 2015.
• Neumann A., Nigmatzyanov, V., Hannemann, K., and Klar, P.J.: First Measurements with a New 2d Far Field Beam Scanning Device at DLR’s Electric Propulsion Test Facility, Joint Conference of 30th International Symposium on Space Technology and Science, 34th International Electric Propulsion Conference and 6th Nano-satellite Symposium, Hyogo-Kobe, Japan, July 4 – 10, 2015, IEPC-2015-388／ISTS-2015-b-388, 2015