Dem elektrischen Antrieb im Weltraum den Weg bereiten
Beim Blick in den Himmel in einer klaren Nacht sind nicht nur Sterne zu sehen. Beobachtet werden können außerdem Satelliten, die für die Telekommunikation und die wissenschaftliche Forschung unentbehrlich sind. Um die Kosten niedrig zu halten, ist die Weltraumindustrie auf der Suche nach Technologien, mit denen die Nutzlast an Bord maximiert und gleichzeitig die Masse der Dienstleistungsplattform reduziert werden kann. Der elektrische Antrieb gilt hier als der Schlüssel zum Erfolg. Das von der esa.int (Europäischen Weltraumorganisation) (ESA) koordinierte EU-finanzierte Projekt EPIC2, an dem wichtige europäische Weltraumagenturen partnerschaftlich beteiligt sind, bietet Unterstützung für ein strategisches Forschungscluster mit operativen Finanzhilfen, das sich auf elektrische Antriebe konzentriert.
Masterplan für Programmunterstützungsaktivität
Weltraumforschung ist kostspielig, und EPIC2, eine Fortsetzung der ursprünglich 2014 finanzierten EPIC-Finanzhilfe, zielt sowohl auf Innovation als auch auf Wettbewerbsfähigkeit ab. Ein entscheidendes Merkmal der projektinternen Maßnahmen ist die Unterstützung sowohl inkrementeller als auch bahnbrechender Technologien. Inkrementelle Technologien bauen auf vorhandenen Systemen auf und bieten kleine, aber marktreife Verbesserungen. Im Zusammenhang mit elektrischen Antrieben umfasst dies Fortschritte bei Hall-Antrieben, Radiofrequenz-Ionentriebwerken (RIT) und hocheffizienten mehrstufigen Plasmastrahltriebwerken (High Efficiency Multistage Plasma Thruster, HEMPT). Projektkoordinator Jose Gonzalez Del Amo berichtet: „Dank EPIC hat der elektrische Antrieb in Europa ein enormes Wachstum erfahren. Mehrere EU-Unternehmen sind heute weltweit führend.“ Ein Beispiel für die europäische Wettbewerbsfähigkeit ist der von Safran hergestellte Hall-Antrieb, der heute weltmarktführend auf dem Telekommunikations- und Navigationsmarkt ist. Erwähnenswert ist außerdem das von Thales Ulm gebaute hocheffiziente mehrstufige Plasmastrahltriebwerk, das als Basis für mehrere Satellitenkonstellationen dient. Außerdem wurden Ausgangskonfigurationen für RIT und elektrische Cubesat-Antriebe für mehrere ESA-Missionen realisiert. Bahnbrechende Technologien verändern den Status quo, wobei eine vorherrschende Technologie durch etwas ersetzt wird, das radikale Verbesserungen bietet. In den frühen Entwicklungsstadien schneiden die bahnbrechenden im Vergleich zu den etablierten Technologien oft schlechter ab. Aus diesem Grund ist ein Programm wie EPIC2, das Aktivitäten unterstützt und Finanzhilfen beinhaltet, unerlässlich, um neu entstehenden bahnbrechenden Technologien eine Chance zu verschaffen.
Koordinierung, Kohärenz und Schlussfolgerungen
Die Europäische Kommission erkennt an, dass die Unterstützung der EU-Weltraumindustrie Teamarbeit erfordert, und ist sich der Herausforderung bewusst, konkurrierende Unternehmen zur Zusammenarbeit zu bewegen. Del Amo dazu: „Es ist sehr schwierig, die Bemühungen der verschiedenen, an elektrischen Antrieben interessierten Länder zu koordinieren, da ihre Produkte miteinander konkurrieren. Es wurden große Anstrengungen unternommen, denn alles musste im Konsens geschehen.“ Das Gemeinschaftsunternehmen EPIC2 hat die Koordinierung der Projekte auf verschiedene Weise sichergestellt. Es wurden die zur Bewältigung der Projektherausforderungen erforderlichen Maßnahmen ermittelt sowie die Aktivitäten und Ergebnisse des Projekts bewertet. Bei Bedarf aktualisierte das EPIC2-Team den Fahrplan zur Realisierung der europäischen Wettbewerbsfähigkeit in der globalen Weltraumindustrie und verbreitete die Ergebnisse mithilfe von Präsentationen und Konferenzen. EPIC2 beriet außerdem die Europäische Kommission und sorgte dafür, dass die Institution über die aktuellsten Informationen verfügt, die sie für ihre Politik und Entscheidungen benötigt. Das Konsortium empfahl der Europäischen Kommission, aufstrebende Weltraumunternehmen finanziell zu unterstützen und bei Bedarf den Zugang zu Raumfahrtfachleuten und -anlagen zu sichern. Mit der Arbeit von EPIC2 wurde gleichermaßen die Erforschung neuer Treibstoffe gefördert, da Xenon als Marktstandard zu teuer ist. Der Himmel über uns verändert sich schnell. Elektrisch angetriebene Cubesat-Satelliten mit nicht mehr als zwei Kilogramm Masse werden zu Tausenden gebaut, und interplanetare Missionen gelten nicht länger nur als Science-Fiction. Durch die Unterstützung der technischen Entwicklung von operativen Finanzhilfen innerhalb eines strategischen Forschungsclusters stärken die Bestrebungen im Zuge von EPIC2 die europäische Wettbewerbsfähigkeit in der Weltraumindustrie.
Schlüsselbegriffe
EPIC2, elektrischer Antrieb, Weltraumindustrie, Cubesat, Satelliten, hocheffiziente mehrstufige Plasmastrahltriebwerke, HEMPT, Safran, Treibstoffe, Xenon, Radiofrequenz-Ionentriebwerke, Programmunterstützung, Aktivität, Finanzhilfe, inkrementelle Technologie, bahnbrechende Technologie, Hall-Antriebe, Thales Ulm
