DLR Magazin 147 - page 20-21

Die Reentry-Kapsel mit Isolierung und die Elektronikbox mit der Antenne wurden bei RUAG in Zürich in das Subsystem integriert
W
as genau passiert, wenn ein Raumflugkörper in die Erdatmosphäre eintritt? – Dieser Frage
gehen DLR-Wissenschaftler im Bereich Wiedereintrittstechnologien nach. Im Fall des Auto-
mated Transfer Vehicle (ATV) „Georges Lemaître“ untersuchten sie den Moment, in dem sich das
ATV-5 aufheizt und in seine Einzelteile zerfällt. Dieses Wissen wird wichtig, wenn die Lebensdau-
er der Internationalen Raumstation ISS abläuft und sie gezielt zum Eintritt in die Erdatmosphäre
gebracht wird. Um den Wiedereintritt des ATV-5 zu beobachten, wurde im Auftrag der ESA und
unter Federführung von RUAG und seinen Partnern, der ETH Zürich, ViaSat und dem DLR, ein
Kamerasystem entwickelt, das im Innenraum des ATV das Aufheizen sowie den Beginn des Aus-
einanderbrechens aufzeichnet und die Daten in einer Reentry-Kapsel sichert. Die Aufgabe des
DLR-Instituts für Bauweisen und Strukturtechnologie war es, gemeinsam mit dem DLR-Institut
für Werkstoff-Forschung in Köln die selbsttragende Kapselstruktur inklusive Isolationssystem aus
faserkeramischen Werkstoffen zu entwickeln, herzustellen, zu testen und zusammenzufügen.
Protokoll des Auseinanderbrechens
Am Samstag, dem 14. Februar 2015 um 13:44 Greenwich Mean Time (GMT), löste sich das ATV
von der ISS und trat damit in seinen letzten Lebensabschnitt ein. Der Arbeitstag der Break-Up
Camera (BUC) begann am Sonntag, 17:47 GMT, kurz nach dem finalen De-Orbit-Manöver des
ATV. Um 18:04 GMT brach das ATV laut ESA über dem Südpazifik in kleine Teile auseinander und
die BUC begann, die aufgenommenen Infrarotbilder an das Iridium-Satellitennetzwerk zu sen-
den. Vier Minuten später wurde eine erste Statusnachricht von der BUC empfangen. Die DLR-
Wissenschaftler erhielten Daten zu Beschleunigungen, Magnetfeld, Temperatur des Prozessors,
Drehraten sowie Speicherplatzbelegung. Aus noch nicht genau geklärten Gründen konnte die
Verbindung nicht aufrechterhalten werden, sodass die Infrarotbilder nicht übertragen wurden.
Enttäuschung machte sich breit, da die Kamera rund 6.000 Bilder aufnehmen konnte, die zur
Sendung bereitstanden. „Immerhin wissen wir, dass das Kamerasystem funktioniert hat und alle
Bilder in die Kapsel übertragen wurden“, erläutert Christian Dittert vom Institut für Bauweisen
und Strukturtechnologie, der das Projekt von Anfang an begleitet hatte. „Dank unseres Thermal-
schutzsystems konnten die Temperatur des Computerprozessors und der Elektronik in der Kapsel
bei 32 Grad Celsius gehalten werden – und das bei Temperaturen von über 2.000 Grad Celsius
beim Wiedereintritt.“ Nach dem heißen Ritt durch die Atmosphäre versank die Reentry-Kapsel
schließlich im Pazifik.
IN EINEM BETT
AUS KLEINEN KISSEN
Thermalschutzsystem sorgte beim Wiedereintritt des ATV-5
für einen kühlen Kern
Von Nicole Waibel
WIEDEREINTRITTSTECHNOLOGIE
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Im DLR-Magazin 144 vom Dezember 2014 berichteten wir über das Automated Transfer Vehicle
(ATV) „Georges Lemaître“ – das letzte von fünf europäischen Transportraumschiffen des ATV-
Programms. Im Februar 2015 dockte ATV-5 von der Internationalen Raumstation ISS ab und trat
in die Erdatmosphäre ein. Mit an Bord: eine vom DLR entwickelte Reentry-Kapsel zur Beobach-
tung dieser heißen Phase. Wie der Wiedereintritt ablief und welche Funktion die DLR-Kapsel
hatte, schildert folgender Beitrag aus dem Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie in
Stuttgart.
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