Dem Weltraumclub beitreten? Spanien startet erste kommerzielle Rakete

Kürzlich gab es plötzlich eine Neuigkeit aus Spanien, einem Land, von dem man in der weltweiten Luft- und Raumfahrtbranche kaum etwas hört. Das Raumfahrt-Startup Aerospace Launch Company hat den Erstflug der suborbitalen Rakete Miura 1 erfolgreich abgeschlossen. Dies ist die erste kommerzielle Rakete in Spanien und das erste private Projekt in Europa, das eine wiederverwendbare Rakete in die Umlaufbahn bringt.

Ein erfolgreicher Flug

Die suborbitale Rakete Murat 1 war eine einstufige Rakete, die nach einer spanischen Stierrasse benannt wurde. Bei der Rakete handelt es sich um eine verkleinerte Version einer kommerziellen Trägerrakete, deren Start in zwei Jahren geplant ist. Es ist 12,5 Meter hoch und hat einen Durchmesser von 0,7 Metern und kann im suborbitalen Flug eine Nutzlast von etwa 100 Kilogramm tragen. Die Haupttriebwerke der Rakete sind zwei regenerativ gekühlte Extrusionstriebwerke mit der Bezeichnung TEPREL-B, die als Treibstoff Flüssigsauerstoff-Kerosin verwenden. Die Rakete verwendet ein bidirektionales Schubvektor-Steuerungssystem zur Nick- und Giersteuerung während des Fluges. Die Rakete verfügt außerdem über ein Lageregelungssystem mit Kaltlufttriebwerk.

Bergung der Miura-1-Rakete

Die Murat-1-Rakete verfügt insgesamt über eine Tandemkonfiguration mit einer nicht abnehmbaren Nasenspitze an der Spitze, die eine Nutzlast tragen kann. Darunter befindet sich das Fach für die Luft- und Raumfahrtelektronik, in dem der Bordcomputer und das Nutzlastüberwachungssystem der Rakete untergebracht sind. Direkt unter dem Fach für die Luft- und Raumfahrtelektronik befindet sich ein Verbunddruckbehälter, der Helium zur Druckbeaufschlagung und Stickstoff zur Lageregelung speichert. Auch die Lageregelungstriebwerke sind hier untergebracht. Weiter unten befinden sich der Flüssigsauerstofftank und der Kerosintank der Rakete. Der flüssige Sauerstoff wird durch zwei Rohre an der Seite des Kerosintanks zum Motor transportiert. Am Heck der Rakete befinden sich das Haupttriebwerk und die Fallschirm-Bergevorrichtung.

Die suborbitale Rakete Murat 1 transportiert auf ihrer ersten Mission eine Nutzlast. Dies ist ein Experiment des Deutschen Zentrums für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation, und die experimentelle Nutzlast wird verwendet, um die Mikrogravitationsbedingungen während des Fluges zu untersuchen.

Bei dieser Mission zündete die Rakete erfolgreich und startete von einer 25 Meter hohen Klippe in Strandnähe. Sie flog etwa 30 Sekunden lang senkrecht nach oben, bevor sie nach Süden abbog. Die Rakete erreichte nach einer Minute Flugzeit die Schallgeschwindigkeit und schaltete nach etwa zweieinhalb Minuten den Motor der ersten Stufe ab, um den Trägheitsflug zu beginnen. Die Rakete flog 306 Sekunden lang über die Bucht von Cadiz und erreichte den höchsten Punkt ihrer Flugbahn, 46 Kilometer über dem Boden. Anschließend begann die Rakete mit dem Wiedereintritt und der Bergung, wobei sie Lageregelungstriebwerke nutzte, um den Wiedereintritt mit der Spitze nach vorne zu ermöglichen. Nach dem Eintritt in die Atmosphäre öffnet sich der Bremsfallschirm, um den Sinkflug der Rakete zu verlangsamen, und dann öffnet sich der Hauptfallschirm. Die Rakete wasserte schließlich mit Hilfe des Hauptfallschirms und wurde am Tag des Starts erfolgreich vom Rettungsschiff Freedom 6 geborgen.

Obwohl das spanische Luft- und Raumfahrtunternehmen den Flug als erfolgreich deklarierte und alle technischen Leistungsziele erreichte, erreichte der Raketenflug tatsächlich eine geringere Höhe als ursprünglich geplant. Ursprünglich war geplant, dass die Mission 12 Minuten dauern und eine maximale Höhe von 80 Kilometern über der Erdoberfläche erreichen würde.

Anschließend erklärte Raul Torres, der Startleiter der Mission, in den sozialen Medien, dass das Unternehmen die Flugbahn aus „Sicherheitsgründen“ geändert und die Apogäumshöhe verringert habe, um das betroffene Gebiet im Falle eines Raketenversagens zu verkleinern.

Zuvor hatte es bei der Rakete Murat 1 zwei erfolglose Startversuche gegeben. Einmal musste am 31. Mai dieses Jahres der Raketenstart wegen starker Winde in großer Höhe abgebrochen werden. Ein weiteres Mal kam es am 16. Juni dieses Jahres dazu, dass die Rakete 0,2 Sekunden vor dem Start automatisch abgebrochen wurde. Nachfolgende Untersuchungen zeigten, dass der Freigabezeitpunkt des Versorgungskabels, das den Elektronikraum der Rakete mit dem Startturm verbindet, 0,1 Sekunden später lag als ursprünglich geplant. Nachdem das Triebwerk der ersten Stufe der Rakete gezündet worden war, stellte die Bodensoftware fest, dass das Versorgungskabel nicht getrennt war, woraufhin ein Flugabbruch und die Abschaltung des Triebwerks ausgelöst wurden.

Langfristiger Entwicklungsplan

Das 2011 im spanischen Elche gegründete Luft- und Raumfahrtunternehmen beschäftigt derzeit 150 Mitarbeiter und hat Investitionen in Höhe von 65 Millionen Euro erhalten, mit dem Ziel, Spaniens erste kommerzielle Rakete zu bauen. Zu diesem Zweck erfolgt die Forschung und Entwicklung des Luft- und Raumfahrtunternehmens in zwei Schritten. Der erste Schritt besteht darin, eine wiederverwendbare suborbitale Rakete namens Mura 1 zu entwickeln und diese in die Umlaufbahn zu bringen. Der zweite Schritt besteht darin, „Mura 5“ auf Basis von „Mura 1“ zu entwerfen, zu entwickeln und zu testen.

Die Aerospace Launch Corporation plant nun, die größere Rakete Miura 5 zu starten, nachdem sie die Miura 1 bereits zweimal gestartet hat. Dies bedeutet, dass der Start und die Bergung von Murat 1 nur für Raketentests genutzt werden, damit die Ingenieure möglichst viele Daten sammeln können. Das Unternehmen teilte Ende Juni mit, dass es seinen nächsten Startversuch bis mindestens September verschieben werde, um den Beschränkungen der spanischen Gesetze zur Verhinderung von Waldbränden nachzukommen. Tatsächlich wird am Hauptsitz in Elche auch eine dritte Rakete, die Murat 1 SN3, gebaut, die jedoch nur gestartet wird, wenn das Unternehmen der Ansicht ist, dass zusätzliche Flugdaten für die Murat 5 erforderlich sind.

„Mura 5“ ist eine zweistufige Trägerrakete mit einer Länge von 36 Metern. Es kann eine Nutzlast von 1.080 kg auf eine kreisförmige Umlaufbahn in 300 Kilometern Höhe und mit einer Neigung von 9,1 Grad befördern oder eine Nutzlast von 540 kg auf eine kreisförmige sonnensynchrone Umlaufbahn in 500 Kilometern Höhe befördern. Die Leistung der Murat 5 ist etwas geringer als die anderer ähnlicher kleiner Raketen, wie beispielsweise der Alpha-Rakete von Firefly und der RFA One-Rakete der Augsburger Raketenfabrik.

Die erste Stufe von „Mura 5“ ist als Wiederverwendbare konzipiert und wird als Antrieb fünf TEPREL-C-Triebwerke mit einem Gesamtschub von 950 Kilonewton nutzen; Die zweite Stufe verwendet eine Vakuumversion des TEPREL-C-Triebwerks. Das TEPREL-C-Triebwerk für die „Mura 5“ wurde diesen Sommer auf Basis des TEPREL-B-Triebwerks entwickelt und nutzt einen Gasgeneratorzyklus. Die Aerospace Launch Corporation entwickelt außerdem einen Raumschlepper, der an der zweiten Stufe der Rakete installiert werden kann, um Nutzlasten in verschiedene Umlaufbahnen zu transportieren.

Die Murat-5-Rakete wird vom Startplatz Kourou in Französisch-Guayana gestartet. Die Aerospace Launch Corporation plant, im vierten Quartal 2024 eine Miura-5-Rakete zu starten. Ein zweiter Testflug ist für 2025 geplant. Die Murat-1-Rakete wird 70 % des Designs und der Technologie der Murat 5 überprüfen, einschließlich des gesamten Flugsteuerungssystems.

Passende Ambitionen in der Luft- und Raumfahrt

Der erfolgreiche Start und die Bergung von „Mura 1“ sind nur der erste Schritt auf einer langen Reise. Das Luft- und Raumfahrtunternehmen schätzt, dass eine Investition von 125 Millionen Euro erforderlich sein wird, um eine endgültige Version zu erreichen, mit der die kommerziellen Ziele erreicht werden können. Die aktuellen 65 Millionen Euro reichen bei weitem nicht aus.

Das Luft- und Raumfahrtunternehmen hat mit der Regierung von Elche in der Provinz Alicante in der Region Valencia in Spanien eine Vereinbarung über eine Investition von 85 Millionen Euro unterzeichnet, um dort eine neue Fabrik zur Herstellung von Raumfahrzeugen und zur Erweiterung des Testlabors zu bauen. Gleichzeitig unterzeichneten die beiden Parteien eine inhaltliche Vereinbarung zur Übernahme der Abteilung TO-4 der städtischen PGOU durch die Aerospace Vehicle Company. Dadurch entstehen vor Ort 325 hochwertige Arbeitsplätze.

Obwohl es sich bei diesem Start lediglich um einen suborbitalen Start handelte und er noch ein Stück von seinem ursprünglichen Höhenziel entfernt war, stellte er für Spanien einen historischen Schritt auf dem Weg der Weltraumforschung dar, insbesondere im Bereich wiederverwendbarer Raketen.

Spanien, eine nicht-traditionelle Luft- und Raumfahrtmacht der Welt, hat in den letzten Jahren schrittweise seine Ambitionen im Weltraumbereich offenbart. Im Jahr 2022 wird Spanien seine 83 Jahre alte Luftwaffe in Luft- und Raumfahrtstreitkräfte umbenennen. Der Namensunterschied bedeutet, dass Spanien seine strategische Position und seine militärischen Fähigkeiten im Weltraum stärken wird.

Als einer der 17 Mitgliedsstaaten der ESA war Spanien in den letzten Jahren im Bereich der unabhängigen Raumfahrt aktiv. Im Jahr 2021 gründete Spanien das Space Surveillance Operations Center, dessen Hauptaufgabe darin besteht, die Weltraumsituation zu überwachen und zu verstehen sowie den spanischen Streitkräften Dienste und Unterstützung zu bieten. Im Juni 2022 kündigte der spanische Premierminister Sanchez öffentlich Pläne an, Anfang 2023 die spanische Weltraumagentur zu gründen, um die Aufstellung im Weltraumbereich zu stärken.

Dieser erfolgreiche Start stellt nicht nur einen bedeutenden Fortschritt für Spanien im Weltraumbereich dar, sondern verschafft Europa auch neue Möglichkeiten für Weltraumstarts. Bisher war Europa bei Weltraumstarts vor allem auf Raketen wie die Ariane 5 angewiesen, doch eine Reihe von Faktoren hat in letzter Zeit zu einer Stagnation der europäischen Raketenstarts geführt. Auch der Versuch von Virgin Orbit, Anfang des Jahres eine Rakete aus Großbritannien zu starten, scheiterte kläglich.

Um den Startbedarf kleiner Nutzlasten zu decken, plant die ESA, den Betrieb der Vega-C-Rakete bis zum vierten Quartal 2024 wieder aufzunehmen. Gleichzeitig bemüht sich die ESA auch aktiv um die Beteiligung der privaten Raumfahrtindustrie. Die deutschen Unternehmen Isar Aerospace und Rocket Factory Augsburg entwickeln das Fahrzeug, dessen Erststart für nächstes Jahr geplant ist. In Großbritannien arbeiten Orbex und Skyrora ebenfalls an kleinen Trägerraketen, für ihren ersten Start wurde jedoch noch kein konkretes Datum festgelegt.

Dieser erfolgreiche Start in Spanien wird das Interesse weiterer privater Unternehmen wecken, Innovation und Entwicklung im Weltraumbereich fördern und den Weg für die zukünftige Weltraumforschung ebnen. (Autor: Yu Yuanhang, Bildquelle: Aerospace Launch Company, Screening-Experte: Jiang Fan, stellvertretender Direktor des Wissenschafts- und Technologieausschusses der China Aerospace Science and Technology Corporation)