Mit Blick auf die Zukunft untersucht die NASA mehrere Technologien, die es ihr ermöglichen werden, einige ehrgeizige Ziele zu erreichen. Dazu gehört die Rückkehr zum Mond, die Schaffung der Infrastruktur, die es uns ermöglicht, dort zu bleiben, die Entsendung der ersten bemannten Mission zum Mars, die Erkundung des äußeren Sonnensystems und vieles mehr. Dies gilt insbesondere für Antriebstechnologien, die über herkömmliche chemische Raketen und Motoren hinausgehen. Eine vielversprechende Technologie ist der Rotating Detonation Engine (RDE), der auf einer oder mehreren Detonationen beruht, die sich kontinuierlich um einen ringförmigen Kanal bewegen.
Bei einem kürzlich durchgeführten Heißfeuertest im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, erreichte die Agentur einen neuen Maßstab bei der Entwicklung der RDE-Technologie. Am 27. September testeten Ingenieure erfolgreich ein 3D-gedrucktes rotierendes Detonationsraketentriebwerk (RDRE) 251 Sekunden lang und erzeugten dabei mehr als 2.630 kg (5.800 lbs) Schub.
Diese anhaltende Verbrennung erfüllt mehrere Missionsanforderungen, wie beispielsweise Verbrennungen im Weltraum und Landeoperationen. Die NASA hat kürzlich das Filmmaterial des RDRE-Heißfeuertests geteilt, bei dem es mehr als vier Minuten lang ununterbrochen auf einem Teststand bei NASA Marshall brannte.
Während RDEs schon seit vielen Jahren entwickelt und getestet werden, hat die Technologie große Aufmerksamkeit erregt, seit die NASA damit begonnen hat, sie für ihre Missionsarchitektur „Mond zum Mars“ zu erforschen. Theoretisch ist die Motorentechnologie effizienter als herkömmliche Antriebe und ähnliche Methoden, die auf kontrollierten Detonationen beruhen. Der erste Heißfeuertest mit dem RDRE wurde im Sommer 2022 in Marshall in Zusammenarbeit mit dem fortschrittlichen Antriebsentwickler In Space LLC und der Purdue University in Lafayette, Indiana, durchgeführt.
Bildnachweis: NASA
Während dieses Tests feuerte der RDRE fast eine Minute lang und erzeugte mehr als 1.815 kg (4.000 lbs) Schub. Laut Thomas Teasley, der die RDRE-Testbemühungen bei NASA Marshall leitet, besteht das Hauptziel des neuesten Tests darin, besser zu verstehen, wie die Brennkammer so skaliert werden kann, dass sie verschiedene Triebwerkssysteme unterstützt und die Vielfalt der Missionen maximiert, für die sie eingesetzt werden könnten. Dies reicht von Landern und Oberstufentriebwerken bis hin zu Überschall-Retroantrieben – einer Verzögerungstechnik, die schwere Nutzlasten und bemannte Missionen auf dem Mars landen könnte. Wie Teasley kürzlich in einer Pressemitteilung der NASA sagte:
„Das RDRE ermöglicht einen enormen Sprung in der Designeffizienz. Es zeigt, dass wir der Herstellung leichter Antriebssysteme näher gekommen sind, die es uns ermöglichen, mehr Masse und Nutzlast weiter in den Weltraum zu befördern, eine entscheidende Komponente für die Mond-Mars-Vision der NASA.“
Unterdessen arbeiten Ingenieure des Glenn Research Center der NASA und der in Houston ansässigen Venus Aerospace mit NASA Marshall zusammen, um Möglichkeiten zur Skalierung der Technologie für größere Missionsprofile zu finden.