Heiße Heimkehr: Europa testet Technik für Rückkehr aus dem All

Raketen starten, das kann mittlerweile (fast) jeder. Die Rückkehr aus dem All hingegen bekommen nur wenige hin, die Europäer gehören nicht dazu. Doch das soll sich ändern. Am Mittwoch will die europäische Raumfahrtagentur Esa ein Pkw-großes Raumschiff in den Weltraum schicken, das nach einer halben Erdumrundung zurück an die Oberfläche kommen soll. Rund 300 Sensoren werden aufzeichnen, ob Steuerung und Hitzeschutz funktionieren. Zukünftig könnte die Technik wiederverwendbare Raumschiffe nach Art der amerikanischen Spaceshuttles ermöglichen oder einen sicheren Rücktransport von Probenmaterial fremder Himmelskörper auf die Erde. 

Sturzflug aus 400 Kilometern Höhe

Vom Aussehen her erinnert das Testgerät namens IXV (Intermediate eXperimental Vehicle) tatsächlich an die berühmten Shuttles der Nasa. Nur hat es keine Flügel und ist mit fünf Metern Länge und knapp zwei Tonnen Gewicht wesentlich kleiner als die Cousinen aus Amerika. Raumfahrtinteressierte werden zudem Merkmale der Raumfähre „Hermes“ entdecken, die in Europa bis 1992 geplant, aber wegen enormer Kosten nie zur Startreife gebracht wurde. Tatsächlich sind die Wiedereintritts-Techniken von damals Grundlage gewesen für den aktuellen Gleiter. 

Der Start soll am 11. Februar um 14 Uhr (MEZ) vom europäischen Raumfahrtzentrum Kourou in Französisch Guayana sein. Eine „Vega“-Rakete bringt IXV bis auf 320 Kilometer Höhe, der Schwung reicht für den Weiterflug bis auf 412 Kilometer, haben die Ingenieure ausgerechnet. Dann geht’s abwärts. Mit fast 27 000 km/h donnert das Geschoss in die Atmosphäre. Dort zählen zwei Dinge. Erstens Hitzeschutz, zweitens Steuerung. 

Bis zu 1700 Grad Hitze werden erwartet

Die zusammengeschobenen Luftteilchen erzeugen viel Reibungswärme. Bis zu 1700 Grad Hitze werden erwartet, spezielle Keramikkacheln mit eingewebten Kohlenstofffasern sollen IXV schützen. Zusätzlich hilft die stumpfe, gedrungene Form. „Dadurch gelangt die Zone, wo die Luft sich am meisten erhitzt, gewissermaßen vor das Raumschiff“, sagt Hendrik Weihs vom Forschungsprogramm für Wiedereintrittstechnologien beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das an IXV jedoch nicht beteiligt ist. „Der Nachteil dieser Form besteht darin, dass die aerodynamischen Eigenschaften schlechter sind und sich Raumschiffe schlechter steuern lassen.“ 

Doch genau das ist das Ziel. Wenn ein Raumfahrzeug heil zurückkommt, soll es auf einer vorher festgelegten Piste landen. Und die muss es erreichen können. Anders als eine Kapsel, die nur vom Himmel fällt, erfährt IXV aufgrund seiner Bauweise einen Auftrieb, der es prinzipiell ermöglicht, den Gleiter zu steuern. Das soll über zwei Klappen geschehen, die sich im Boden befinden. Ausgefallene Flugmanöver sind damit aber nicht zu erwarten.

Deutsche Forscher arbeiten an einer alternativen Technologie

Das könnte schon eher mit dem Konzept „Shefex“ gelingen, das Weihs und sein Team entwickelt haben: Ein scharfkantiges Raumfahrzeug mit aktiver Kühlung an der Front und besseren aerodynamischen Eigenschaften. Damit seien bereits in größeren Höhen und bei höheren Geschwindigkeiten Steuermanöver möglich, sagt der Forscher. Ob die scharfkantigen Flieger den Wiedereintritt in die Atmosphäre schaffen, ist aber noch nicht getestet worden. Es gab zwei Testflüge, jedoch mit geringerer Geschwindigkeit, als IXV nun erreichen soll. Ob es einen dritten Testflug für Shefex geben wird, ist derzeit unklar.

© ESA–M. Pedoussaut, 2015

Eine Landung auf festem Boden ist für IXV nicht vorgesehen, der Testgleiter hat kein Fahrwerk. Er soll nach einer halben Erdumrundung an Fallschirmen im Pazifik niedergehen und mithilfe von Schwimmkörpern auf dem Wasser gehalten werden. In der Nähe des mutmaßlichen Landeplatzes wartet ein Schiff, das den Ausflügler anschließend aufnimmt. 

In Zukunft könnten Service-Roboter mehrfach ins All fliegen, um Satelliten zu reparieren

Die Gesamtkosten für die Entwicklung, den Bau und den Testflug von IXV gibt die Esa mit 150 Millionen Euro an. Die Erkenntnisse sollen in das Anschlussprogramm namens „Pride“ (Programme for Reusable In-orbit Demonstrator in Europe ) eingehen. Wohin es dabei genau geht, ist unklar. Ideen gibt es viele. Eine davon ist ein unbemanntes Raumschiff mit robotischen Fähigkeiten, das zum Beispiel Satelliten repariert und zur Erde zurückkehrt – um schon bald darauf wieder ins All zu fliegen, wo es vielleicht Versuche in der Schwerelosigkeit unternimmt. Bis es soweit ist, werden aber noch einige Jahre vergehen. Nicht zuletzt muss auch die Frage geklärt werden, wo der europäische Gleiter schließlich landen soll. In Kourou gibt es momentan nur Startrampen.

Unser Autor reist auf Einladung der Esa zum Start der Mission nach Kourou und berichtet aktuell via Twitter (@Ralf_Nestler). Und natürlich auf tagesspiegel.de sowie im gedruckten Tagesspiegel.