Satelliten zur Umweltbeobachtung, hochfliegende Plattformen und klimaverträgliche Antriebe für den Luftverkehr – das sind nur drei Beispiele aus aktuellen Forschungsarbeiten, die das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vom 19. bis 25. Juni 2023 bei der Paris Air Show zeigt. Die Veranstaltung am französischen Flughafen Le Bourget zählt zu den größten Messen der Luft- und Raumfahrt-Branche.
Das DLR präsentiert sich auf der Gemeinschaftsfläche des Bundesverbandes der deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie (BDLI) in Halle 2C, Stand C357, mit diesen ausgewählten Highlights:
Erdbeobachtung – ein unverzichtbares, globales Instrument
Erdbeobachtungssatelliten liefern kontinuierlich und global einen objektiven Blick auf unsere Erde. Die Daten der Erdbeobachtungssatelliten zeigen nicht nur, wie sich Umwelt und Klima verändern. Sie liefern vor allem die Grundlage, um diesen Entwicklungen zu begegnen. Wie steht es um den Wald, die Gewässer oder die Luft in den Städten? Wo können Sonne, Wind oder Bioenergie genutzt werden? Die Daten aus dem All helfen, Lösungen für die kommenden, tiefgreifenden gesellschaftlichen Veränderungen zu finden. Das Exponat am Stand des DLR erlaubt den Betrachtenden, virtuell in die faszinierende Welt der Erdfernerkundung einzutauchen und so einen Eindruck von den vielfältigen Möglichkeiten der Technik zu erhalten.
MERLIN – Methane Remote Sensing Lidar Mission
Der deutsch-französische Kleinsatellit MERLIN (Methane Remote Sensing Lidar Mission) ist eine Klimamission, die das Treibhausgas Methan in der Erdatmosphäre beobachten soll. Mit einem LIDAR-Instrument (Light Detecting and Ranging) wird MERLIN das Treibhausgas in der Erdatmosphäre aus einer Höhe von rund 500 Kilometern aufspüren und überwachen. Ziel der dreijährigen Mission ist unter anderem die Erstellung einer globalen Weltkarte der Methankonzentrationen. Außerdem soll die Mission Aufschluss darüber geben, in welchen Regionen der Erde Methan in die Atmosphäre eingebracht wird und in welchen Gebieten es ihr wieder entzogen wird.
Mikrolauncher – Kleine Raketen, großes Marktpotenzial
Durch den Boom der Mikolauncher haben neue Akteure die „Raumfahrtbühne“ betreten. Mehr als zehn Unternehmen zeigen großes Potenzial in dieser Sparte. Mit HyImpulse, Isar Aerospace und Rocket Factory Augsburg kommen drei Unternehmen davon aus Deutschland. Im Mikrolauncher-Wettbewerb der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR wurden deutsche Start-Ups über das „BOOST!“-Programm der ESA zunächst mit 25 Millionen Euro gefördert. Die jungen Unternehmen müssen dafür Startdienstleistungen kommerziell entwickeln und anbieten. Mit der Zeichnung des Boost!-Element 3 auf der ESA-Ministerratskonferenz 2022 schreibt Deutschland als Programmführer sein starkes Engagement für den Sektor fort.
Ariane 6 – Forschungs- und Testinfrastruktur für den zukünftigen Raumtransport
Die Raumfahrt von morgen mit neuartigen Antriebssystemen und umweltfreundlichen Treibstoffen leistungsfähiger, kostengünstiger und sicherer machen – daran arbeiten rund 250 Mitarbeitende des DLR am Standort Lampoldshausen mit wissenschaftlicher Expertise, flexibler Infrastruktur und der Offenheit für den Einsatz zukunftsweisender und kostensenkender Technologien. Lampoldshausen hat sich zum führenden europäischen Forschungs- und Technologiestandort für Flüssigantriebe und -stufen entwickelt. Derzeit finden Heißlauftests mit der kompletten Ariane-6-Oberstufe auf dem speziell für diesen Zweck entwickelten ESA-Prüfstand P5.2 statt. Heißlauftests stellen höchste Anforderungen an Prüfstandtechnik, Team und Infrastruktur. Die Testkampagne leistet einen wichtigen Beitrag zur Qualifizierung der Ariane 6 für ihren Erststart.
LUMEN – Technologiedemonstrator für die Entwicklung innovativer Antriebskonzepte
Im Projekt LUMEN (Liquid Upper Stage Demonstrator Engine) entwickelt das DLR ein pumpengefördertes Flüssigsauerstoff- und Methan-Triebwerk. Im Fokus steht die Untersuchung des Verhaltens eines kompletten Flüssigkeitsraketenzyklus und seiner einzelnen Komponenten. Die Tests finden am europäischen Forschungs- und Technologieprüfstand P8 auf dem DLR-Gelände in Lampoldshausen statt. Das Projekt umfasst die Auslegung, Fertigung sowie den Betrieb eines Demonstrators für ein kryogenes Oberstufentriebwerk. Mit seiner Systemkompetenz unterstützt das DLR-Forschungsteam die deutsche und europäische Raumfahrtindustrie bei der Entwicklung innovativer und kosteneffizienter Raketenantriebe von morgen.
HAP alpha – Hochfliegende unbemannte Solarplattform
Hochfliegende unbemannte und solarbetriebene Plattformen stellen eine Alternative zu Satelliten dar, um Aufgaben im Bereich der Erdfernerkundung nachhaltig wahrzunehmen. Im Gegensatz zu ihren Pendants im Erdorbit können die sogenannten HAPs (High Altitude Platforms) kostengünstiger hergestellt und gestartet werden. Sie können wieder gelandet und für andere Missionen weiterverwendet werden. HAP alpha ist ein Verbundprojekt von 16 DLR-Instituten und -Einrichtungen, in dem eine unbemannte und solarbetriebene hochfliegende Plattform als Technologiedemonstrator gebaut und flugerprobt werden soll. Der HAP alpha soll später in der Lage sein, in die untere Stratosphäre (etwa 20 Kilometer Höhe) aufzusteigen.
Forschungsflugzeug ISTAR – Technologie-Demonstrator
Flugzeuge sind wegen ihrer Leichtbau-Struktur besonders anfällig für Schwingungen. Diese treten zum Beispiel bei Flugmanövern, bei Böen oder beim Aufsetzen der Fahrwerke auf. Um das Strukturverhalten besser zu verstehen, untersucht das DLR die Schwingungen am Boden, bei Flugversuchen oder in Simulationen. Der ISTAR (In-flight Systems & Technology Airborne Research) gehört seit dem Jahr 2019 zur DLR-Forschungsflotte. Er wird nach seinem kompletten Ausbau Eigenschaften neuer Flugzeugentwürfe real oder virtuell, bemannt oder unbemannt, unter realen Betriebsbedingungen testen können. Der ISTAR-Demonstrator zeigt die Sensorik und Instrumentierung mit einer Live-Auswertung des Schwingungsverhaltens so, wie sie auch im ISTAR-Forschungsflugzeug ist.
CUDO – Drohnenabwehr
Die Zahl kommerziell verfügbarer unbemannter Luftfahrzeugsysteme (UAS) nimmt zu. Unachtsam oder schadhaft eingesetzte UAS können zum Beispiel eine Gefährdung für Menschenmengen bei Konzerten oder Sportveranstaltungen, wichtige Infrastrukturen und andere Luftverkehrsteilnehmer darstellen. Durch den ferngesteuerten oder autonomen Betrieb ist eine Identifikation des Ziels eines UAS oder des Betreibers oftmals nicht möglich. Das DLR forscht im Projekt „Drohnenabwehr“ unter anderem mit dem Demonstrator CUDO (Counter-UAS Demonstrator) an Technologien, um einen Schutz vor widerrechtlich betriebenen Drohnen zu gewährleisten. Im Fokus der Forschung steht die Detektion und das Abfangen in der Luft, ohne Außenstehende zu gefährden. Dazu werden entsprechende Prototypen aufgebaut.
H2ELECTRA – Regionalflugzeug der Zukunft
Das DLR forscht an neuartigen, emissionsarmen Flugzeugtriebwerken für die zivile Luftfahrt und zielt damit auf den klimaverträglichen und leisen Flugverkehr der Zukunft. Das Modell der H2ELECTRA visualisiert die hohe technische Systemkomplexität neuartiger Antriebe. Es stellt die Möglichkeit dar, ein Regionalflugzeug mithilfe von Wasserstoff elektrisch anzutreiben. Das Flugzeug ist für eine Reichweite von 1.000 nautischen Meilen (etwa 1.850 Kilometer) mit 50 Passagieren bei einer Flugmachzahl von 0,5 (circa 612 Kilometer pro Stunde) ausgelegt. Das H2ELECTRA-Modell zeigt technologische Möglichkeiten und Zukunftsperspektiven für die Luftfahrt.
