Technik aus Namibia für die Raumfahrt

Technik aus Namibia für die Raumfahrt. Foto unten: In Namibia bewährtes Hilfsmittel, der Bindedraht. Fotos: KSat

Am 18.03.2016 startete im schwedischen Kiruna eine Höhenforschungsrakete. Mit an Bord war eine Mikrowiedereintrittskapsel, die von Studierenden der Universität Stuttgart entwickelt wurde, um neuartige Hitzeschilder unter realen Wiedereintrittsbedingungen zu testen. Die Raumfahrttechnik zur Ortung der Kapsel wurde in Namibia entwickelt.

Es ist 6.10 Uhr morgens auf dem Gelände des Esrange Space Centers unweit der norwegisch-finnischen Grenze, als gerade die Sonne aufgegangen ist. Der Himmel ist blau, das Thermometer zeigt -10°C und die Winde der vergangenen Tage haben endlich nachgelassen. Ideale Voraussetzungen für den Start der Höhenforschungsrakete REXUS 19. Eine kleine Gruppe von Studenten und Raumfahrtenthusiasten haben sich auf „Radar Hill“ versammelt und lauschen dem Countdown. …drei, zwei, eins, lift-off! Mit dem gleißenden Licht des Feststoff-Boosters schießt die Rakete in atemberaubendem Tempo Richtung Himmel. Wenig später ist das Donnern des Raketenmotors zu hören, bis nach 26 Sekunden schließlich das Spektakel vorbei ist. Nur noch die Rauchspur zeugt von dem Ereignis. Doch die Anwesenden strahlen, jubeln und beglückwünschen sich. Vier Studententeams aus Deutschland und Schweden haben den Raketenstark eineinhalb Jahre vorbereitet. Ermöglicht wurden die „Rocket Experiments for University Students“ (REXUS) durch eine Kooperation vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der Swedish National Space Board (SNSB) und der European Space Agency (ESA). Eines der Studententeams ist das MIRKA2-RX Team aus dem süddeutschen Stuttgart, wobei MIRKA2-RX für Mikro-Rückkehr-Kapsel-2 REXUS steht. Am höchsten Punkt der Bahnparabel, auf 78,3 km Höhe wurde aus dem Experimentmodul eine kleine Kapsel von zehn cm Durchmesser und acht cm Höhe - bis dato die kleinste Wiedereintrittskapsel der Welt - mit einem Federmechanismus aus dem Modul herauskatapultiert. Die Kapsel misst verschiedene Flugparameter und sammelt wichtige Daten zum Verhalten des Hitzeschildes, welches sie vor der immensen Hitze eines Wiedereintritts schützen soll. So sollen zukünftige Materialen für Hitzeschilde getestet und qualifiziert werden, um die bemannte und unbemannte Raumfahrt sicherer zu machen. Unterwegs werden wichtige Daten über einen Satellitentransmitter verschickt.

Raumfahrt-Technik aus Namibia

Die Größe der Mikro-Rückkehr-Kapsel ist eine maßgebliche Herausforderung. Nicht nur für die elektronischen Bauteile wie Sender, Antennen, Mikrocontroller und Sensoren, die entsprechend klein gestaltet werden müssen, sondern auch beim Experiment selbst. Wie findet man eine Kapsel von wenigen Zentimetern Größe im metertiefen Schnee Schwedens wieder? Neben den GPS-Daten und einer Bahnberechnung steht deshalb noch eine weitere Möglichkeit zur Verfügung: ein kleiner Radiotransmitter der in regelmäßigen Zeitabständen ein Signal sendet und so eine Ortung mithilfe eines Radioempfängers ermöglicht. Der Radiotransmitter in der Kapsel wurde von der namibischen Firma NamTrack entwickelt und gefertigt und ist eine leicht modifizierte Variante eines Transmitters, der normalerweise in Afrika und USA von Wildtierforschern eingesetzt wird, um kleine Wirbeltiere wie Schildkröten, Schlangen oder Echsen in ihrem natürlichen Lebensraum aufspüren zu können. „Wir haben die bis dahin kleinste Wiedereintrittskapsel gebaut, und was liegt da näher als einen der kleinsten Radiotransmitter der Welt zu verwenden“, fragt Markus Koller, Student und Elektronikingenieur des MIRKA2-RX Teams, „die geringe Größe von 16 mm Länge und 7,5 mm Durchmesser und ein Gewicht von 1,7 g sowie Lebensdauer, Ausgangsleistung und Frequenz wurden für unsere Mission angepasst.“ Denn in der Größe der Kapsel liegt auch die Stärke für spätere Einsätze. Mit nur 500 g Gewicht werden vielseitige Startmöglichkeiten bei geringen Kosten möglich und dadurch künftig das Testen von vielen verschiedenen Hitzeschildmaterialien. Simulationen können die komplexen Zustände beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre nur unzureichend simulieren. Diese Experimente sind vor allem deshalb von großer Bedeutung, weil neue Hitzeschutzmaterialien die Sicherheit zukünftiger Rückkehrmissionen erhöhen können. Nachdem die Kapsel aus dem freien Fall auf dem Boden aufgeschlagen war, flog ein Bergungshubschrauber, ausgestattet mit den erhaltenen GPS-Koordinaten der Kapsel und einem Radioempfänger, zur genaueren Ortung der Kapsel los, um nach ihr zu suchen. Bereits nach kurzer Suche sah der Helikopterpilot das Einschlagsloch im Schnee. Mit einem Spaten wurde die Kapsel aus 1,5 m Tiefe ausgegraben und zurück nach Esrange gebracht, wo sie vom überglücklichen Studententeam entgegengenommen wurde. Die Kapsel samt namibischem Radiotransmitter hatte nicht nur den Vibrationen und der Beschleunigung des Raketenstartes getrotzt, sondern auch dem Flug im Weltraum mit fast vierfacher Schallgeschwindigkeit inklusive Hochvakuum. Auch den Einschlag mit 150 km/h in den Tiefschnee, 42 km entfernt vom Startplatz, hat sie unbeschadet überstanden. „Ein solch kleines Objekt wiederzufinden ist eine große Leistung, die mitunter durch Technik aus Namibia möglich wurde“, merkt Markus Koller an. „Wir möchten uns ganz herzlich bei NamTrack für ihre technische Unterstützung bedanken.“

Neue Perspektiven für Namibia in der Raumfahrt

Namibia selbst besitzt keine Raumfahrtindustrie und auch andere High-Tech Branchen stecken noch in den Kinderschuhen. Umso wichtiger ist es, schon jetzt junge Namibier für Wissenschaft und Technik zu begeistern, damit Namibia von der nächsten Generation von Ingenieuren und Wissenschaftlern profitieren kann. Moderne Technologien ermöglichen neue Perspektiven für Namibia und andere südafrikanische Staaten im südlichen Afrika. Das Potenzial ist jedenfalls vorhanden, wie der Radiotransmitter auf REXUS 19 beweist. Denn wer weiß, vielleicht wird es eines Tages auch Raketenforschung und Weltraummissionen unter namibischer Flagge geben?

Valentin Starlinger

Mit freundlicher Genehmigung der Allgemeinen Zeitung in Windhoek (Namibia), veröffentlicht das Namibiana Buchdepot die Pressemeldung: Technik aus Namibia für die Raumfahrt.