Invictus: Europas Hyperschall-Raumfähre soll mit Wasserstoff fliegen

Invictus ist ein von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) unterstütztes Projekt. Dort hat man sich zum Ziel gesetzt, bis 2031 eine wasserstoffbetriebene Hyperschall-Raumfähre zu bauen und damit zu fliegen. 

Dafür nutzt die ESA ein Hyperschalltriebwerk eines bankrotten Unternehmens. Die Raumfähre soll auch wiederverwendbar sein, wie die ESA betont. 

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Reaction Engines im Konkurs

Das britische Luft- und Raumfahrtunternehmen Reaction Engines hat Jahrzehnte an einem Triebwerk gearbeitet, das auf der sogenannten Vorkühlertechnologie basiert. Im November musste das Unternehmen aber Konkurs anmelden. 

Die ESA springt nun ein und will die Technologie weiterentwickeln. Eines Tages soll daraus eine Hyperschall-Raumfähre entwickelt werden, die mit Mach 5, also einer Geschwindigkeit von rund 6174 km/h, fliegen kann. Im Gegensatz zu anderen Technologien, soll die luftatmende und mit Wasserstoff betriebene Raumfähre mit geringeren Emissionen und einer längeren Lebensdauer einhergehen. 

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Gegen die Hitze 

In der ersten Etappe des Projekts soll bis Mitte 2026 ein Konzeptentwurf entwickelt werden. Dabei steht vor allem das wasserstoffbetriebene Antriebssystem im Fokus. Bei der Vorkühlertechnologie handelt es sich um eine Art Wärmetauscher, die einströmende Luft mithilfe von Wasserstoff im Bruchteil einer Sekunde kühlt, bevor sie auf das Triebwerk trifft. 

Das hat den Vorteil, dass extreme Hitze vermieden wird, die für Turbinen zum Problem werden kann. Denn bei Hyperschallgeschwindigkeiten kann die in das Triebwerk eintretende Luft durch Stöße und Reibung über 1.000 Grad erreichen. Dass die Technologie funktioniert, konnte bereits anhand von konventionellen Triebwerken demonstriert werden.  

"Das INVICTUS-Programm wird die Eignung eines wasserstoffbetriebenen, vorgekühlten, luftatmenden Antriebssystems für den Horizontalstart und den Hyperschallflug beweisen. Es wird eine unschätzbare Gelegenheit bieten, den gesamten Triebwerksströmungspfad, vom Einlass bis zum Nachbrenner, in einem integrierten Luftfahrzeug in vollem Umfang zu testen", sagt David Perigo, der technische Leiter des Programms.

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Horizontaler Start und Wiederverwendbarkeit 

Die ESA finanziert Invictus mit 7 Millionen Euro. Auch wenn es sich bei der Hyperschall-Raumfähre bisher nur um ein Konzept handelt, setzt die ESA große Hoffnungen in das Projekt. 

Durch die Leichtigkeit des Triebwerks sei es möglich, in Zukunft horizontal von einer gewöhnlichen Startbahn abzuheben. Darüber hinaus könne die Hyperschall-Raumfähre kostengünstiger gebaut werden und ist wiederverwendbar. Das System ist so aufrüstbar, dass Materialien, Software und Antriebssysteme zwischen den Testflügen ausgetauscht werden können.