Nyx (Raumschiff)

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Nyx ist ein in Entwicklung befindliches Raumschiff des deutsch-französischen Start-ups The Exploration Company. Benannt ist das Raumschiff nach der griechischen Göttin der Nacht Nyx. Das Unternehmen entwickelt zwei Versionen der Raumkapsel. Nyx Earth ist für Frachtmissionen in niedrige Erdumlaufbahnen konzipiert, beispielsweise Versorgungsmissionen für Raumstationen. Die Variante Nyx Moon soll für Missionen zum Mond und in den cislunaren Weltraum eingesetzt werden können, etwa zur geplanten Raumstation Lunar Gateway. Das Raumschiff soll zunächst für den Transport von Fracht ausgelegt sein, aber langfristig auch für bemannte Missionen weiterentwickelt werden. Nyx soll auf unterschiedlichen Trägerraketen gestartet werden können.[1][2][3]

Nyx soll auch dafür ausgelegt werden, 3–6 Monate lang in einer Erd- oder Mondumlaufbahn zu verweilen, um robotische Experimente an Bord durchzuführen. Das soll kostengünstiger sein als eine herkömmliche Raumstation.[4][5] Auch eine Wiederbetankungsfähigkeit im Weltraum ist vorgesehen.

Zeichnung des Nyx Konzeptes

Nyx Earth soll für Frachttransport in niedrige Erdumlaufbahnen entwickelt werden. Das Raumschiff soll einen Durchmesser von 4,5 Metern und eine Gesamtmasse von circa 8 Tonnen haben und in der Lage sein, 4 Tonnen Nutzlast in niedrige Erdumlaufbahnen zu befördern. Ein Teil der Nutzlast soll dabei in einer Druckumgebung im Inneren der Kapsel befördert werden, während im nicht-wiederverwendbaren Servicemodul weitere Facht außerhalb der Druckumgebung befördert wird. Das Servicemodul soll per Photovoltaik Strom zur Verfügung stellen. The Exploration Company zielt auf einen Preis pro Kilogramm Nutzlast von 15.000 €.[6][7][8][9][10]

2024 und 2025 sollen zunächst zwei Demonstrationsflüge kleinerer Prototypen absolviert werden. Angestrebt wird ein erster Flug von Nyx im Jahr 2026. Eine Mission mit einem ersten Rendezvous mit der Internationalen Raumstation soll 2027 erfolgen.[11][8]

Nyx Earth soll vom Triebwerk Mistral aus eigener Entwicklung der Exploration Company angetrieben werden. Als Treibstoff soll Wasserstoffperoxid verwendet werden. Das Triebwerk soll ab 2024 hergestellt werden, dabei sollen auch 3D-Drucker des deutschen Unternehmens Trumpf verwendet werden.[12][13]

Demonstrationsflüge

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Der Prototyp Bikini sollte ursprünglich mit dem Jungfernflug der Trägerrakete Ariane 6 gestartet werden. Zwischenzeitlich entschied sich das Unternehmen, auf einen Rideshare-Flug einer PSLV-Rakete der Indischen Raumfahrtbehörde (ISRO) auszuweichen, da sich der Erststart der Ariane 6 verzögerte. Weil sich auch der Start des PSLV verzögerte, wurde Bikini jedoch wieder auf die Ariane 6 zurückgebucht.[14]

Das Demonstrations-Vehikel Bikini hatte einen Durchmesser von nur 60 cm mit einer Masse von 40 kg. Es war ein kleinerer Prototyp von Nyx und soll dessen technische sowie aerodynamische Eigenschaften erproben.[13] Bikini sollte bei Eintritt in die Erdatmosphäre (mit einer Geschwindigkeit von 28.800 km/h) abbremsen und hätte sich dabei auf eine Temperatur von über 2100 °C erhitzt. Die Herstellung und Qualifizierung des Prototyps fand innerhalb von neun Monaten zu einem Preis von 2 Millionen Euro statt. Diese verhältnismäßig schnelle und günstige Produktion wurde durch Verwendung von herkömmlichen Bauteilen erreicht, die nicht speziell für die Raumfahrt angepasst wurden. Bikini besaß keine Triebwerke zur Lagekontrolle und wird durch festinstallierte Steuerflächen stabilisiert. Diese Risiken wurden in Kauf genommen, um die Entwicklung von Nyx zu beschleunigen. Die Mission sollte insgesamt drei Stunden dauern und mit einer Wasserung im Meer enden.[15]

Die erste Ariane 6 startete am 9. Juli 2024 mit Bikini als einer von zehn auszusetzenden Nutzlasten. Da die dritte Zündung des Triebwerks der zweiten Raketenstufe fehlschlug, wurde der geplante Aussetzorbit für Bikini nicht erreicht.[16] Die Raketenstufe verblieb mit Bikini und einer weiteren Nutzlast im Orbit, da wegen des Antriebsausfalls kein Deorbiting erfolgte.[17]

Mission Possible

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Im Jahr 2025 soll ein größerer Prototyp mit dem Namen „Mission Possible“ mit einer Falcon 9 Trägerrakete des amerikanischen Unternehmens SpaceX gestartet werden. Die Kapsel soll mit 2,5 m Durchmesser und 1,6 t Masse deutlich größer als Bikini sein. An Bord der Kapsel sollen sich auch etwa 300 kg Nutzlast in Form von wissenschaftlichen Experimenten für die ESA, CNES und DLR befinden. Bei der Mission soll der Prototyp zunächst 2 Stunden lang an der Oberstufe der Trägerrakete befestigt bleiben, währenddessen sind Experimente in Mikrogravitation möglich. Vor dem Wiedereintritt in die Atmosphäre wird der Prototyp dann von der Oberstufe getrennt werden und soll sich autonom, mit dem Hitzeschild voraus, für den Wiedereintritt ausrichten. Anschließend soll das Raumschiff an Fallschirmen abgebremst und nach einer Wasserung geborgen werden. Für Kunden wurde ein Kilogramm Nutzlast auf dieser Mission für 1.500 € angeboten.[18][19][2]

Geplante Missionen

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Kommerzielles Frachtprogramm der ESA

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Die Exploration Company gab ein Angebot zur Entwicklung von Nyx auf die Ausschreibung des kommerziellen Frachtprogramms der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ab. Im Dezember 2023 gab das Unternehmen bekannt, die Auflagen des Lastenhefts erfüllt zu haben. Nach einem Ratstreffen der ESA-Mitgliedsländer in Sevilla im November 2023 waren die Anforderungen für die Nutzlast auf 4 Tonnen in die Erdumlaufbahn und 2 Tonnen zurück zur Erde angehoben worden. Konkurrenzentwürfe zu Nyx hatten vor der Anhebung zunächst geringere Nutzlastkapazitäten.[20][21][22] Nyx wurde im Mai 2024 neben einem Entwurf von Thales Alenia als ein Konzept zur weiteren Entwicklung ausgewählt.[23] Eine zweite Ausschreibungsrunde des Programms soll für einen Testflug eines Frachtraumschiffs stattfinden. Die Leiterin des Programms, Astronautin Samantha Cristoforetti, rief dazu auf, das Budget des Programms zu erhöhen; das Magazin Ars Technica zeigte sich angesichts der geringen Förderhöhe skeptisch darüber, ob die Finanzierung ausreiche, um innerhalb des ambitionierten Zeitplans ein einsatzbereites Raumfahrzeug zu entwickeln. Die ESA hofft, aus dem Frachtprogramm langfristig auch Fähigkeiten für die bemannte Raumfahrt abzuleiten.[24]

Private Raumstationen

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September 2023 unterzeichnete The Exploration Company eine Vorbuchungsvereinbarung für Frachtdienste mit dem amerikanischen Start-up Axiom Space, dessen Ziel es ist, eine private Raumstation zu betreiben. Im Rahmen dieser Vereinbarung soll die Exploration Company mit Nyx ab Ende 2027 Versorgungs- und Transportmissionen zur Raumstation von Axiom Space fliegen.[25][26][8]

Auch die geplante private Raumstation Starlab möchte die Exploration Company mit Nyx versorgen.[27]

Nyx Moon ist für Mondmissionen vorgesehen. Sie soll in der Lage sein, 5,5 Tonnen Fracht zum zukünftigen Lunar Gateway zu befördern und 2 Tonnen auf dem Mond zu landen. Für die Landung auf der Mondoberfläche soll Nyx zusätzlich mit einem Landegestell ausgerüstet werden. Nach einer Landung soll Nyx Moon auch Distanzen auf dem Mond überwinden können. Dies ermöglicht es, bei einer Mission mehrere Orte anzusteuern. The Exploration Company zielt auf eine erste Mondmission im Jahr 2028 ab.[5][11]

Im Juni 2022 unterschrieben The Exploration Company und OHB eine Absichtserklärung für die Kooperation bei Technologiedemonstrationen für Mondmissionen. OHB möchte das GNC-System (Ground Navigation and Control) von The Exploration Company auf der Mondlandefähre LSAS (Lunar Surface Access Vehicle) unterbringen und erproben. LSAS soll 2025 erstmals auf dem Mond landen.[28][7]

Das ebenfalls eigens entwickelte Triebwerk Huracán soll Nyx Moon antreiben, ist aber auch für die Oberstufen von kleinen Trägerraketen und andere orbitale Fahrzeuge geeignet. Hergestellt wird es wie Mistral im 3D-Druck. In einer Testserie, die sich bis Februar 2024 erstreckte, wurde das Triebwerk 8-mal und insgesamt 560 s lang gezündet. Die Tests erfolgten am Institut für Raumfahrtantriebe des Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) in Lampoldshausen.[29]

Typhoon-Triebwerk

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Die ESA schrieb im Dezember 2023 einen Aufruf aus, ein Raketentriebwerk mit sehr hoher Leistung (250 t Schub) zum Antrieb einer neuen sehr schweren Trägerrakete zu entwickeln. Die Ausschreibung erfolgte im Rahmen des FLPP (Future Launchers Preparatory Programme) Programms der ESA zur Entwicklung zukünftiger Trägerraketen. The Exploration Company entwickelt für diese Ausschreibung das Typhoon Triebwerk. Die Entwicklungsarbeit wird an den Standorten Bordeaux, München und Turin stattfinden. Die Entwicklung des Triebwerks wird von der französischen Raumfahrtagentur (CNES) kofinanziert, allerdings nur für die Arbeit am Standort in Bordeaux. Das Triebwerk soll ab 2030 verfügbar sein und eine Leistung liefern, die der des Raptor-Triebwerks von SpaceX ähnelt.[30]

  • Nyx auf der Exploration Company-Webseite

Einzelnachweise

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  1. Aria Alamalhodaei: The Exploration Company is developing a brand new reusable orbital spacecraft. In: TechCrunch. 28. Juli 2022, abgerufen am 25. April 2024 (amerikanisches Englisch).
  2. a b Rainer Rutz: Raumfahrt – Aus dem Würmtal ins All. 20. November 2023, abgerufen am 25. April 2024.
  3. Katharina Kotrba: Münchner SpaceX-Konkurrent sammelt 40 Millionen Euro ein. 1. Februar 2023, abgerufen am 25. April 2024 (deutsch).
  4. Nyx. Abgerufen am 28. April 2024.
  5. a b Missions. Abgerufen am 28. April 2024.
  6. Dieter Sürig: „The Exploration Company“ in München: Raumschiffe inspiriert von Lego und Ikea. 5. Juni 2023, abgerufen am 25. April 2024.
  7. a b NYX | The Exploration Company. In: ERASMUS INNOVATION CENTRE. Abgerufen am 25. April 2024 (britisches Englisch).
  8. a b c Deutscher SpaceX-Herausforderer liefert Frachtkapsel für neue Raumstation. Abgerufen am 25. April 2024 (Schweizer Hochdeutsch).
  9. Dieter Sürig: The Exploration Company: Europäische Konkurrenz für Space-X. 12. September 2023, abgerufen am 25. April 2024.
  10. Andrew Parsonson: The Exploration Company aims to offer Europe independent access to space. In: European Spaceflight. 23. Februar 2022, abgerufen am 25. April 2024 (amerikanisches Englisch).
  11. a b The Exploration Company stellt Nyx vor. Abgerufen am 25. April 2024 (deutsch).
  12. Aerospace: TRUMPF and The Exploration Company cooperate with 3D printing. 25. Januar 2024, abgerufen am 27. April 2024 (englisch).
  13. a b Deutsche Firma will es mit Musks SpaceX-Imperium aufnehmen. 1. Februar 2023, abgerufen am 25. April 2024.
  14. Petite European spacecraft ‘Bikini’ falls off India ramp. The Times of India, 17. Juni 2024.
  15. Ariane 6 launches: splashdown for Nyx Bikini. In: www.esa.int. European Space Agency, 21. Juni 2024, abgerufen am 24. Juni 2024 (englisch).
  16. European Space Agency launches inaugural Ariane 6 rocket, encounters upper stage issue. Spaceflight Now, 7. bis 10. Juli 2024.
  17. Update „Vorkommnis“ bei Hilfsantrieb nicht hinderlich: Europas neue Trägerrakete Ariane 6 erstmals ins All gestartet. Tagesspiegel, 10. Juli 2024.
  18. L'Usine Nouvelle: The Exploration Company, la start-up franco-allemande qui veut révolutionner la logistique spatiale. 1. Februar 2023 (usinenouvelle.com [abgerufen am 25. April 2024]).
  19. Andrew Parsonson: The Exploration Company's Mission Possible Demonstrator Takes Shape. In: European Spaceflight. 1. März 2024, abgerufen am 26. April 2024 (amerikanisches Englisch).
  20. Andrew Parsonson: The Exploration Company Completes Key Review for LEO Cargo Vehicle. In: European Spaceflight. 28. Dezember 2023, abgerufen am 25. April 2024 (amerikanisches Englisch).
  21. Andrew Parsonson: ESA Will Award up to Three Phase 1 LEO Cargo Return Contracts. In: European Spaceflight. 22. Dezember 2023, abgerufen am 27. April 2024 (amerikanisches Englisch).
  22. Andrew Parsonson: Has ESA Stacked the Deck for The Exploration Company? In: European Spaceflight. 13. November 2023, abgerufen am 25. April 2024 (amerikanisches Englisch).
  23. ESA signs contracts for commercial space cargo return service. In: www.esa.int. European Space Agency, 22. Mai 2024, abgerufen am 24. Juni 2024 (englisch).
  24. Stephen Clark: Europe seeks to emulate NASA’s revolutionary commercial cargo program. In: www.arstechnica.com. Condé Nast, 29. Mai 2024, abgerufen am 24. Juni 2024 (amerikanisches Englisch).
  25. Deutsch-französische Firma liefert Frachtkapsel für neue Raumstation. Abgerufen am 25. April 2024 (österreichisches Deutsch).
  26. EpochTimes.de, AFP NEWS: Deutsch-französisches Start-up soll US-Raumstation beliefern. 12. September 2023, abgerufen am 25. April 2024 (deutsch).
  27. Jeff Foust: MDA Space joins Starlab Space commercial space station venture. In: SpaceNews. Spacenews.com, 29. Mai 2024, abgerufen am 23. Juni 2024 (amerikanisches Englisch).
  28. OHB und The Exploration Company wollen europäische GNC-Technologien zur Erforschung des Mondes vorantreiben. Abgerufen am 25. April 2024 (englisch).
  29. Andrew Parsonson: The Exploration Company Continues Testing its Huracán Rocket Engine. In: European Spaceflight. 13. Februar 2024, abgerufen am 25. April 2024 (amerikanisches Englisch).
  30. Andrew Parsonson: The Exploration Company Begins CNES Backed Rocket Engine Development. In: European Spaceflight. 8. Januar 2024, abgerufen am 25. April 2024 (amerikanisches Englisch).