NASA testet SpaceX-Raketenbooster für künftige Artemis-Mondmissionen
NASA und SpaceX haben neue Windkanaltests am Super-Heavy-Version-3-Raketenbooster durchgeführt. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, das Verhalten der Rakete beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre besser vorherzusagen und künftige Artemis-Missionen sicherer zu machen.
Bild: NASA/Brandon Torres
Neue Windkanaltests für den Super Heavy Booster
NASA und SpaceX haben neue Windkanaltests am Super-Heavy-Version-3-Raketenbooster abgeschlossen. Die Untersuchungen fanden im Ames Research Center der NASA in Kalifornien statt und dienen der Vorbereitung der Artemis III Mission. Dabei soll das Starship Human Landing System von SpaceX künftig Astronautinnen und Astronauten aus der Mondumlaufbahn auf die Mondoberfläche und wieder zurück bringen.
Im Mittelpunkt der Tests stand der Super Heavy Booster, die erste Stufe des Starship-Startsystems. Nach dem Start trennt sich der Booster vom oberen Teil der Rakete und kehrt zur Erde zurück, wo er erneut verwendet werden soll. Die aktuelle Version wurde umfassend weiterentwickelt und verfügt unter anderem über neue Raptor-3-Triebwerke, größere Steuerflächen und weitere konstruktive Änderungen. Da sich dadurch auch das Flugverhalten verändert, mussten die aerodynamischen Eigenschaften erneut untersucht werden.
Verhalten beim Wiedereintritt im Fokus
Besonders wichtig sind die Untersuchungen für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Während dieser Phase wirken starke Luftströmungen auf die Rakete ein, die ihre Stabilität beeinflussen können. Damit der Booster sicher zum Startplatz zurückkehrt, muss die Flugsoftware diese Kräfte möglichst genau berücksichtigen.
Für die Versuche nutzten die Forschenden ein maßstabsgetreues Modell des Super Heavy Version 3 im Maßstab 1 zu 83. Dieses wurde in zwei verschiedenen Windkanälen untersucht. Im ersten Windkanal simulierten sie Luftströmungen mit Geschwindigkeiten von Mach 0,2 bis Mach 1,4. Dieser Bereich umfasst sowohl niedrige Geschwindigkeiten als auch den Übergang zur Schallgeschwindigkeit. Im zweiten Windkanal wurden Strömungen zwischen Mach 1,55 und Mach 2,5 erzeugt, um Überschallbedingungen nachzustellen.
Während der Tests erfassten die Forschenden sowohl gleichmäßige als auch unregelmäßige Luftströmungen. Gleichmäßige Kräfte entstehen, wenn die Luft kontinuierlich über die Oberfläche der Rakete strömt. Unregelmäßige Strömungen können dagegen kurzfristige Druckschwankungen und Vibrationen verursachen, die einzelne Bereiche der Rakete besonders belasten. Beide Datensätze liefern wichtige Informationen darüber, wie sich der Booster während des Wiedereintritts verhält.
Die Messergebnisse fließen in Modelle ein, mit denen sich Flugverhalten und Belastungen des Boosters genauer berechnen lassen. Sie unterstützen sowohl die Entwicklung der Flugsoftware als auch die Bewertung der strukturellen Belastungen während des Einsatzes.
Quelle (Englisch): https://www.nasa.gov/directorates/esdmd/artemis-campaign-development-division/human-landing-system-program/nasa-spacex-advance-wind-tunnel-tests-for-starship-rocket/