Ariane 5: Ohrstöpsel für Satelliten
Beim Start der europäischen Trägerrakete Ariane 5 am 4. Mai 2007 sorgte ein neuer hocheffektiver Schaumstoff aus Deutschland für eine exzellente Schalldämmung in der Nutzlastverkleidung der Rakete. Die beiden von der Ariane beförderten Kommunikationssatelliten erhielten gewissermaßen „Ohrstöpsel“ gegen den Startlärm.
Nachdem der unter dem Markennamen Basotect bekannte Dämmstoff seine außerirdische Bewährungsprobe bei einer europäischen Raumfahrtmission glänzend bestanden hat, sorgt er jetzt für eine effektive Schalldämmung bei Nutzlastverkleidungen des Schweizer Hightech-Unternehmens Oerlikon Space. Die in den Weltraum transportierten Satelliten werden so vor Beschädigungen in der Startphase geschützt.
Durch die Hölle zu den Sternen
Wenn sich eine Trägerrakete mit ihrer wertvollen Fracht auf den Weg in die unendlichen Weiten des Alls begibt, unterliegt die Nutzlast einige Minuten höllischen Belastungen. Die Triebwerke liefern kurz nach ihrer Zündung Tausende Tonnen Schub. Dabei rütteln sie an der ganzen Raketenstruktur und erzeugen starke Vibrationen, die wiederum auf die Satellitennutzlast wirken. Zudem erzeugt der Ausstoß des verbrannten Treibstoffs einen Höllenlärm, der – beispielsweise bei einer Ariane 5 – noch in einer Entfernung von einem Kilometer einen Menschen töten könnte. Last but not least wird die Spitze der Trägerrakete durch die enorme Beschleunigung in der Erdatmosphäre stark erhitzt – eine Folge der durch den Überschallflug in den dichten Luftschichten entstehenden Reibungshitze an den Luftteilchen.
Vor all diesen Belastungen wird die kostbare Satellitenfracht durch eine haubenähnliche Nutzlastverkleidung geschützt, auch Fairing genannt. Nach etwa drei Minuten ist das Schlimmste überstanden. Die Erdatmosphäre ist in über 100 Kilometern Höhe bereits so dünn, dass sie der Rakete keinen Widerstand mehr entgegen setzen und auch keinen Schall mehr übertragen kann. Die Fairing kann abgetrennt werden.
Oerlikon Space: Weltmarktführer bei Nutzlastverkleidungen
Vom Erststart der Ariane 1 am 24. Dezember 1979 bis heute hat das Schweizer Hightech-Unternehmen Oerlikon Space – früher unter Contraves Space firmierend – sämtliche Nutzlastverkleidungen für die europäische Trägerraketenfamilie Ariane geliefert. Es stieg damit zum Marktführer für Fairings auf und beliefert heute weltweit Raumfahrtkunden mit den begehrten „Schutzhauben“.
Eine Fairing besteht in der Regel aus zwei großen Halbschalen. Um die Satelliten effektiv vor Hitze, Reibung und Lärm in der Startphase zu schützen, werden die Eigenschaften der riesigen Formteile ständig verbessert. Bestanden die ersten Verkleidungen noch aus Aluminium und wurden nach den klassischen Prinzipien der Luftfahrttechnologie gebaut, kommen heute komplexe, sehr leichte Verbundwerkstoffe zum Einsatz. Im Innern sorgen Spezialmaterialien, wie Basotect, für eine effektive Schalldämmung.
Basotect: ein idealer Dämmstoff
Seit kurzem nutzt Oerlikon Space zur Schalldämmung Basotect, einen Schaumstoff des deutschen Chemiekonzerns BASF. Der duroplastische Styrolkunststoff hat seine dämmende Wirkung bereits auf der Erde unter Beweis gestellt. Er kommt in Akustikprüfständen, Kinos sowie im Automobil- und Flugzeugbau zum Einsatz.
Drei Eigenschaften qualifizieren ihn für den Weltraumeinsatz: Er ist leicht, absorbiert sehr gut Schallwellen und kann dank seiner anschmiegsamen Art flexibel verarbeitet werden. Seine nach dem Aufschäumen entstehende offenzellige Struktur verringert die hohen Vibrationsfrequenzen im Bereich von 100 bis 2000 Hertz und senkt den Schalldruck um 5 bis 10 Dezibel. Zudem ermöglicht die Elastizität des Schaumstoffs das konturgenaue Einpassen in die Nutzlastverkleidung. Doch nicht nur die Schalldämmung verbessert sich. Da Basotect wesentlich leichter ist, kann die Rakete nun mehr Nutzlast in den Orbit befördern. Bei Transportpreisen von bis zu 30 000 Dollar je Kilogramm kann eine schöne Summe zusammenkommen. Kleinvieh macht eben auch Mist.
