Lasertechnik für die Trägerrakete Ariane

Beschichtungsvorbereitung für Trägerrakete der Ariane

Bevor man eine Rakete ins All schießen kann, muss man zunächst eine Menge Energie aufwenden, um die Erdanziehungskraft zu überwinden. Bei der aktuellen Generation der Trägerrakete der Ariane gibt es dazu im unteren Bereich der Rakete neben einer Hauptstufe zwei weitere Boosterraketen. Wenn diese drei riesigen Antriebe ihren Dienst getan haben, werden sie mitsamt Triebwerk abgeworfen.

Danach übernimmt nur noch die kryogene Oberstufe den Antrieb und die Steuerung der Rakete. Bei dieser Oberstufe handelt es sich im Wesentlichen um einen Wasserstoff- und einen Sauerstofftank, die aus leichtem Aluminium gefertigt werden. Die Zylinder bzw. halbkugelförmigen Tanks werden mit einer thermischen Isolationsschicht versehen, um beim Start die in der Oberstufe befindlichen Wasser- und Sauerstoffreservoirs thermisch gegen die Umgebung zu isolieren. Diese Schicht muss stabil und sicher halten, damit die Temperaturniveaus der beiden Medien getrennt bleiben.

Die kryogene Oberstufe wurde bisher in der „größten Waschmaschine der Welt“ gewaschen und so für die Beschichtung präpariert. Die Vorbehandlung hat jedoch eine zeitlich sehr begrenzte Stabilität und die Beschichtung muss innerhalb von einem Arbeitstag aufgebracht werden. Zudem sind die im Reinigungsmittel vorhandenen Chromate krebserregend und müssen entsprechend aufwendig gehandhabt und überwacht werden.

Mit der umweltfreundlichen Laservorbehandlung gelang es cleanLASER, die Nachteile des nasschemischen Verfahrens zu eliminieren und die Vorbehandlungsqualität durch die Kraft des Lichts für mehr als eine Woche zu stabilisieren.

Beschichtungsvorbereitung für die Trägerrakete Ariane
    • Somit ist es den Raketenforschern von Ariane Group nun möglich, höhere Festigkeitswerte zu erzielen.
    • Durch die längere Offenzeit muss nur noch eine moderate Fertigungskapazität vorgehalten werden. Bei weniger als 10 produzierten Einheiten pro Jahr hat man in der Vergangenheit eine Reinigungskapazität bereit gestellt, mit der man theoretisch mehrere 100 Raketen pro Jahr hätte vorbehandeln können.
    • Durch das Laserverfahren kann die kryogene Oberstufe auch abschnittsweise vorbehandelt werden, so dass sich zudem der Produktionsablauf besser einteilen lässt.

Nach drei Jahren gemeinsamer Entwicklungsarbeit zwischen der Ariane Group und cleanLASER wurde das Verfahren validiert und qualifiziert. Dabei wurden vor der Installation und Inbetriebnahme neun in der Raumfahrt gängige technische Freigabehürden genommen.

KONTAKT

Sie haben Fragen? Wir helfen Ihnen gerne weiter.

Nehmen Sie hier Kontakt auf