Wissen: Der entscheidende Hitzeschild

13. Juli 2005, 15:44
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Reibung der Gasmoleküle beim Wiedereintritt in die Atmosphäre kann Außentemperaturen auf bis zu 1.600 Grad Celsius treiben

Hamburg - Der Wiedereintritt einer Raumfähre in die Erdatmosphäre ist eines der größten Probleme der bemannten Raumfahrt. Das Space Shuttle drückt dabei die zunehmend dichtere Luft vor sich extrem zusammen. Durch diese Reibung der Gasmoleküle können die Außentemperaturen auf bis zu 1.600 Grad Celsius steigen.

Der Schild

Die Raumfähren sind dagegen durch Hitzeschutzsysteme geschützt. Dazu gehören Isoliermatten aus Faserdämmstoff und Dichtungsfilz und auf der Unterseite Keramikkacheln. Besonders verwundbar sind aber unter anderem die Nase der Fähre und die Vorderkanten der Tragflächen. Sie werden deshalb mit Thermalelementen aus Kohlefaserverbundstoff extra geschützt.

An jedem Tragflügel sind 22 dieser nach vorn abgerundeten, mit Grafit gefüllten und mit Siliziumkarbid glasierten Elemente montiert. Jedes ist ein Einzelstück und individuell geformt.

Der Schwachpunkt

Die Tragflügelkanten sind die Achillesferse des Shuttles. Bei der "Columbia" hatte ein beim Start vom Außentank abgesprengtes Stück Schaumstoff den Hitzeschild beschädigt. Beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre waren durch den Riss heiße Gase eingedrungen und hatten Kabel und Leitungen verglüht. Das Shuttle brach 60 Kilometer über Texas auseinander.

Die Kohlefaserelemente erwiesen sich auch bei den rigorosen Tests nach dem "Columbia"-Unglück als beste Hitzeschutzlösung für die Tragflügel. Daran hat die Weltraumbehörde NASA praktisch nichts geändert. Allerdings wird die innere Tragflügelkonstruktion bei der "Discovery" zusätzlich mit einem wattegefüllten Stoffüberzug geschützt. Zudem wurden 22 Temperatur- und 66 Schwingungssensoren im Tragflügel installiert, die pro Sekunde 22.000 Messungen vornehmen. (APA/dpa)

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