Masten Space Systems: Ungiftigerer Treibstoff für Raumschiffe und Satelliten

Bisher sind Schutzanzüge beim Tanken von Satelliten und Raumschiffen unverzichtbar. Ein neuer ungiftigerer Treibstoff soll das ändern.

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Der Umgang mit dem Treibstoff erforderte bisher zwingend Schutzanzüge.
Der Umgang mit dem Treibstoff erforderte bisher zwingend Schutzanzüge. (Bild: ESA)

Der Mondlander des privaten Raumfahrtunternehmens Masten Space Systems soll mit einem neuen Treibstoff landen, der weniger giftig ist als bisher verwendete Treibstoffe. Bisher waren die lagerbaren, hypergolischen Treibstoffe für diesen Zweck so giftig, dass Schutzanzüge beim Betanken von Raumschiffen und Satelliten unbedingt nötig waren.

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Das US-Unternehmen hat eine neue Mischung namens MXP-351 getestet, um die bisherige Mischung aus Hydrazinderivaten und Stickstofftetroxid bei seinen Flügen zu vermeiden. Der neue Treibstoff entwickelt zwar 5 Prozent weniger Schub, dafür reicht beim Tanken eine einfache Atemschutzmaske. Nach Aussage des Unternehmens ist auch diese Maske beim Umgang mit dem Treibstoff eigentlich überflüssig, sie wurde aber als Sicherheitsmaßnahme empfohlen.

Der neue Treibstoff entzündet sich selbst

Hypergolische Treibstoffe haben die Eigenschaft, sich spontan zu entzünden, wenn sie miteinander in Kontakt kommen. Triebwerke mit solchen Treibstoffen brauchen keinen Zündmechanismus, womit sie flexibler und zuverlässiger als andere sind. Außerdem müssen sie nicht auf tiefe Temperaturen abgekühlt werden und können so für lange Zeit in den Tanks verbleiben.

Diese Art von Treibstoff wurde ursprünglich für Interkontinentalraketen entwickelt, die über Jahre einsatzbereit in Raketensilos stehen sollten. Er kam aber wegen der hohen Zuverlässigkeit auch in Trägerraketen zum Einsatz. Moderne Raketen setzen weniger giftige Treibstoffe ein, aber fast alle Satelliten und Raumschiffe arbeiten noch immer damit.

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Die Kombinationen aus den sehr giftigen Stoffen Stickstofftetroxid und Monomethylhydrazin oder Unsymmetrischen Dimethylhyrdazin gilt dabei wegen der relativ guten Leistung als Standard. Weniger giftige Kombinationen, etwa aus Kerosin und Wasserstoffperoxid oder Salpetersäure als Oxidator, sind deutlich ineffizienter. In der Folge müssten Satelliten und Raumschiffe zu viel Treibstoff mitführen. MXP-351 gleicht einen Teil der verlorenen Leistung durch seine höhere Dichte aus, womit etwas kleinere und leichtere Tanks benötigt werden.

Historisch wurden auf der Suche nach hypergolischen Treibstoffen schon viele Substanzen untersucht. So lässt sich fast jeder brennbare Stoff mit Chlortriflourid zu einem hypergolischen Treibstoff kombinieren. Nach einem Unfall, bei dem etwa eine Tonne des Stoffs auslief, und dabei den Betonboden unter dem Behälter verbrannte, wurde die Entwicklung aber eingestellt.

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