Plug-and-Play-Gitter-Ionentriebwerkstechnologie ins Rampenlicht rücken
Der Markt für kommerzielle Kommunikationssatelliten befindet sich in einem radikalen Umbruch. Da die Kosten pro Gigabit pro Sekunde für Kommunikationsdienstleistungen sinken, wird die Kompetenz, Dienste schnell auf den Markt zu bringen und die Vorlaufzeiten für Dienste zu verkürzen, immer wichtiger. Auf diesem sich entwickelnden Markt bieten elektrische Antriebssysteme die Möglichkeit, die Treibstoffeffizienz im Vergleich zu traditionellen chemischen Antriebssystemen um eine Größenordnung zu steigern. Die elektrischen Antriebssysteme könnten jedoch länger brauchen, um ihre endgültige Umlaufbahn zu erreichen.
Gitter-Ionentechnologie bei elektrischen Antrieben auf dem Vormarsch
Bei der Gitter-Ionentriebwerkstechnologie wurde bereits vorgeführt, dass sie die Effizienz von elektrischen Antriebssystemen mit sehr hohem spezifischem Impuls erheblich steigern kann. Nun bringt die Antriebslösung der ArianeGroup die Schubkraft auf ein neues Niveau. Das Team des EU-finanzierten Projekts GIESEPP MP bringt die Gitter-Ionentriebwerkstechnologie für Anwendungen mittlerer Leistung voran. Durch die Weiterentwicklung dieser Technologie zielt die Initiative darauf ab, die Wettbewerbsfähigkeit von Satellitenplattformen auf geostationären und mittleren Erdumlaufbahnen zu verbessern. Das Triebwerk RIT2X der ArianeGroup ist mit seiner zweimodigen Funktionalität ein leuchtendes Beispiel für diese Bemühungen um die Weiterentwicklung von Anwendungen auf geostationären und mittleren Erdumlaufbahnen. „Diese Eigenschaft sorgt für außergewöhnliche Effizienz im Betriebsmodus mit geringer Schubkraft, der ideal für Aufgaben wie das Positionshalten geeignet ist, und für konkurrenzfähige Schubwerte bei Operationen mit hoher Schubkraft wie dem Aufsteigen im Orbit“, erklärt Christian Knorr, Koordinator des Projekts GIESEPP MP. „Dank seiner Dual-Mode-Fähigkeit wird das RIT2X neue Kommunikationsplattformen sowie wissenschaftliche Erkundungsmissionen mit überragender Leistung ermöglichen“, fügt Knorr hinzu.
Neue Normen für die Branche festsetzen
GIESEPP MP wird die erste europäische genormte Plug-and-Play-Plattform für elektrische Antriebe schaffen, die auf der Gitter-Ionentriebwerkstechnologie beruht und mit den Ionentriebwerken der ArianeGroup betrieben werden kann, wobei die Flexibilität des Einbaus alternativer Triebwerke besteht. Herzstück dieser Plattform ist das RIT2X-Triebwerk der ArianeGroup, das durch einen Hochfrequenzgenerator, eine Crisa-Leistungsverarbeitungseinheit von Airbus und ein Fluidmanagementsystem von Airbus DS ergänzt wird. All diese Elemente sind derart konzipiert, dass sie nicht nur eine erstklassige technische Leistung erbringen, sondern auch mit Blick auf Kosteneffizienz und Industrienormen entwickelt wurden, um der Großserienproduktion den Weg zu bereiten. Der Projektansatz gewährleistet, dass parallel zur Entwicklung der Plattformkomponenten der Schwerpunkt auf dem Aufbau der notwendigen Industrieproduktionskapazitäten liegt. Das ist von entscheidender Bedeutung, um die von Airbus Defence and Space vorgegebenen ehrgeizigen wirtschaftlichen Ziele zu erreichen. In technischer Hinsicht werden die Projektaktivitäten mit einer kritischen Entwurfsüberprüfung der Hauptkomponenten abgeschlossen, gefolgt von Verifizierungstests auf Komponentenebene. Nach Abschluss dieser Phasen werden alle Elemente in einheitlicher Anordnung für einen Kopplungstest zusammengefügt. Dieser Test ist von zentraler Bedeutung, um zu validieren, wie die Komponenten innerhalb des elektrischen Antriebssystems zusammenwirken. Dank der partnerschaftlichen Zusammenarbeit mit dem akademischen Bereich und der Industrie werden alle Versuche in den realen Bedingungen im Weltraum sehr ähnlichen Umgebungen durchgeführt.
Europas erstes elektrisches Plug-and-Play-Antriebssystem
Das RIT2X-Triebwerk der ArianeGroup gilt als das erste industriereife, moderne europäische Gitter-Ionentriebwerk. Dieses genormte elektrische Plug-and-Play-Antriebssystem bietet den Anbietern die Flexibilität, einzelne Komponenten des elektrischen Antriebs auszuwählen und gleichzeitig ihre eigenen maßgeschneiderten elektrischen Antriebssysteme zu bauen. „Unsere Projektarbeit bündelt die Erfahrung und das Fachwissen der führenden europäischen Aktiven im Bereich der elektrischen Antriebe und bietet dem Markt eine wettbewerbsfähige, industrietaugliche Plug-and-Play-Lösung für elektrische Antriebe, wobei die Flexibilität für individuelle Lösungen erhalten bleibt“, so Knorr abschließend.
Schlüsselbegriffe
GIESEPP MP, elektrischer Antrieb, elektrischer Antrieb für die Raumfahrt, Plug-and-Play, Gitter-Ionentriebwerk, ArianeGroup, mittlere Leistung, Positionshalten, Aufsteigen im Orbit