Am 15. April verkündete die Indian Space Research Organisation (ISRO), die nationale Raumfahrtbehörde Indiens, auf ihrer offiziellen Website einen neuen Durchbruch in der Raketentriebwerkstechnologie: Die ISRO entwickelte erfolgreich eine leichte Düse aus kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoffverbundstoff (Carbon-Carbon/CC).
Diese technologische Innovation des Vikram Sarabhai Space Centre (VSSC) soll die Nutzlastkapazität der Trägerrakete erhöhen, indem sie wichtige Parameter des Raketentriebwerks wie Schubstufe, spezifischer Impuls und Schub-Gewichts-Verhältnis verbessert.
VSSC baut seine Pionierarbeit in der Weltraumforschung weiter aus, indem es moderne Materialien wie Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundstoffe (CC) verwendet, um einen Düsenverteiler mit außergewöhnlichen Eigenschaften zu entwickeln. Durch den Einsatz von Prozessen wie Karbonisierung, chemischer Dampfphaseninfiltration und Hochtemperaturbehandlung von grünen Verbundstoffen hat das Unternehmen eine Düse mit geringer Dichte, hoher spezifischer Festigkeit und ausgezeichneter Steifigkeit hergestellt, die selbst bei hohen Temperaturen hervorragende mechanische Eigenschaften behält.
Ein wesentliches Merkmal der CC-Verbunddüse ist ihre spezielle oxidationsbeständige Siliziumkarbidbeschichtung, die ihre Einsatzgrenze in oxidierenden Umgebungen verlängert. Diese Innovation reduziert nicht nur die thermische Belastung, sondern verbessert auch die Korrosionsbeständigkeit und ermöglicht so erweiterte Betriebstemperaturgrenzen in rauen Umgebungen.
Die potenziellen Auswirkungen dieses technologischen Durchbruchs sind enorm, insbesondere für das Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV), die Hauptrakete der ISRO. Die PS4 ist die vierte Stufe der PSLV, die derzeit von zwei Triebwerken mit Düsen aus Niob-Legierung angetrieben wird. Durch den Ersatz dieser Metalldüsen durch CC-Verbunddüsen kann jedoch eine Gewichtsreduzierung von etwa 67 % erreicht werden. Dieser Ersatz dürfte die Nutzlastkapazität der PSLV um 15 Kilogramm erhöhen, eine erhebliche Steigerung für Weltraummissionen.
Der erfolgreiche Test der CC-Verbunddüse markiert einen neuen wichtigen Meilenstein in der Forschung der ISRO auf diesem Gebiet. Am 19. März 2024 wurde im High-Altitude Test (HAT)-Aufbau des ISRO Propulsion Complex (IPRC) in Mahendragiri ein 60- zweiter thermischer Test durchgeführt, um die Leistung und Hardwareintegrität des Systems zu bestätigen. Test (HAT)-Einheit im ISRO Propulsion Complex (IPRC) in Mahendragiri, wo ein 60- zweiter thermischer Test durchgeführt wurde, um die Leistung und Hardwareintegrität des Systems zu bestätigen. Nachfolgende Tests, darunter ein 200- zweiter thermischer Test am 2. April 2024, bestätigten die Leistung der Düse weiter und erreichten wie vorhergesagt eine Temperatur von 1.216 K.
Das Liquid Propulsion Systems Centre (LPSC) in Valiamala war an der Entwicklung und Durchführung der Versuchstests beteiligt, und das IPRC in Mahendragiri stellte die Testinstrumente bereit und führte die Tests in seiner HAT-Einrichtung durch.
Über die indische Weltraumforschungsorganisation ISRO
Die Indian Space Research Organization (ISRO) ist Indiens nationale Raumfahrtbehörde und ein wichtiger Bestandteil des Department of Space (DOS) der indischen Regierung. Das Department setzt das indische Raumfahrtprogramm hauptsächlich über verschiedene Zentren oder Einheiten innerhalb der ISRO um.
ISRO, früher bekannt als Indian National Committee for Space Research (INCOSPAR), wurde 1962 von der indischen Regierung gegründet. Die Indian Space Research Organization (ISRO) wurde am 15. August 1969 als Nachfolger von INCOSPAR gegründet, um eine größere Rolle bei der Nutzung der Weltraumtechnologie zu spielen. 1972 wurde DOS gegründet und ISRO wurde der DOS-Abteilung unterstellt. Das Hauptziel von ISRO/DOS ist die Entwicklung und Anwendung von Weltraumtechnologie, um den unterschiedlichen Bedürfnissen der Nationen gerecht zu werden.
Der Hauptsitz der ISRO befindet sich in Bangalore und ihre Aktivitäten verteilen sich auf verschiedene Zentren und Einheiten. Die Trägerrakete wird im VikramSarabhai Space Center in Thiruvananthapuram gebaut; Satelliten werden im UR Rao Satellite Center (URSC) in Bangalore entworfen und entwickelt; Integration und Start von Satelliten und Trägerraketen erfolgen im Satish Dhawan Space Center (SDSC) in Sriharikota; die Entwicklung der Flüssigstufen, einschließlich der Kryogenstufen, erfolgt im Liquid Propulsion System Center (LPSC) in Valliamala und Bangalore; die Sensoren für Kommunikations- und Fernerkundungssatelliten und die Anwendungen der Weltraumtechnologie erfolgen in Ahmedabad. Die Entwicklung von Flüssigstufen (einschließlich Kryogenstufen) erfolgt im Liquid Propulsion Systems Center (LPSC) in Valliamala und Bangalore; Sensoren für Kommunikations- und Fernerkundungssatelliten sowie Anwendungen der Weltraumtechnologie werden vom Space Applications Center (SAC) in Ahmedabad verwaltet, und Empfang, Verarbeitung und Verbreitung von Daten von Fernerkundungssatelliten werden vom National Remote Sensing Center (NRSC) in Hyderabad verwaltet.
