Zukunftstechnologie: Die Technik von gestern in der Raumfahrt von morgen

Kaum eine Industrie ist so konservativ wie das Geschäft der Trägerraketen und Satelliten. Doch nirgends auf der Internationalen Luftfahrtausstellung (Ila) wurde das Wort Zukunft derart überstrapaziert wie im Ausstellungsbereich für Raumfahrt. Aber das immer wieder aufpolierte, glänzende Hightech-Image wird der Raumfahrt immer mehr zur Last.

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Einfache Satellitentriebwerke. Ein oder zwei Ventile, Brennkammer, Düse. Darunter steht als Überschrift "Satellitentriebwerke - Zukunftstechnologien - Chemischer Antrieb" (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Wie etwa im Space Pavillon. Dort wird eine Reihe einfacher Satellitentriebwerke und Korrekturdüsen gezeigt - Technik der 60er Jahre. Zwei Ventile werden geöffnet, um den Treibstoff aus dem Tank in die Brennstoffkammer zu lassen. Der hypergolische Treibstoff entzündet sich dort durch bloßen Kontakt, eine Entdeckung der frühen 1930er Jahre. Davor steht stolz geschrieben: "Satellitentriebwerke - Zukunftstechnologien - Chemischer Antrieb".

Ionentriebwerke - keine Science-Fiction

Es ist ein extremes Beispiel, aber symptomatisch für die Branche. Auf das Wort Raumfahrt folgt zwanghaft das Wort Zukunft. Dabei ist die Branche tief in der Vergangenheit verhaftet. Selbst modern wirkende Technologien wie etwa Ionentriebwerke haben eine lange Geschichte hinter sich. Schon der Regisseur George Lucas verarbeitete das Konzept des Ionentriebwerks im Tie-Fighter von Star Wars. Kein Zufall, denn die ersten Ionentriebwerke wurden schon 1964 in einem Satelliten getestet. Sie brauchen je nach Bauart weniger als ein Zehntel des Treibstoffs eines chemischen Triebwerks. Die Technik ermöglicht die Halbierung der Startmasse eines typischen Nachrichtensatelliten. Eine Rakete kann dadurch zwei Satelliten anstatt von einem starten, womit auch die Startkosten halbiert werden.

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Ein klassisches Ionentriebwerk mit 5 kW Leistung, wie es demnächst in Satelliten verbaut werden soll (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

In den 1990er Jahren wurde das Konzept serienreif gemacht. Triebwerke liefen auf Testständen konstant über Tausende Stunden. Raumsonden wurden seither mit Ionentriebwerken als Haupttriebwerk ausgestattet und sind zuverlässig zum Mond, zu Asteroiden und Kometen geflogen.

Seit den 2000er Jahren werden sie regelmäßig in Satelliten verbaut, aber nur als Korrekturtriebwerke, die den Satelliten ermöglichen, ihre Position im Orbit zu halten. Die Masse von Nachrichtensatelliten besteht aber immer noch zu mehr als der Hälfte aus Treibstoff für chemische Triebwerke. Der wird benötigt, um die Satelliten von einem Übergangsorbit in ihre endgültige Position im geostationären Orbit zu bringen, wo sie dann 10 bis 20 Jahre ihre Arbeit verrichten. Auch das können Ionentriebwerke tun und die Startmasse der Satelliten halbieren.

Aber erst 2015 wurden erstmals zwei kommerzielle Satelliten auf diese Weise in ihren Orbit gebracht, nächste Woche soll ein zweites Paar folgen. Die Zurückhaltung der Unternehmen wird mit der langen Transitzeit begründet. Statt sechs Wochen dauert es sechs Monate, bis der Satellit am Zielort angekommen ist. Dabei dürfte der Anbieter mehrere Monate auf eine passende Startgelegenheit für den zweiten Satelliten warten, von den Startkosten ganz abgesehen. Die zusätzliche Strahlenbelastung beim Durchflug des Van-Allen-Gürtels soll problematisch sein, dabei müssen Satelliten ohnehin der Strahlung von Sonnenstürmen standhalten, womit Satellitenbauer jahrzehntelange Erfahrung haben.

Wer sich mit den Ausstellern und anderen Beschäftigen der Raumfahrt über die Technik unterhält, hört die Frustration über die konservative Branche. Hinter der Hightech-Fassade gilt die Regel: nur kein Risiko. Nur nichts Neues, wenn es sich irgendwie vermeiden lässt.