Raumfahrt: Schüler bauen wiederverwendbare Raketen
Aryan Kapoor ( JRD Propulsion(öffnet im neuen Fenster) ) und Joe Barnard ( BPS.Space(öffnet im neuen Fenster) ) haben wiederverwendbare Raketen gebaut, ohne selbst aus dem Raumfahrtsektor zu stammen. Trotz vieler Misserfolge und Rückschläge gelang es ihnen, die Landefähigkeiten der Falcon 9 von SpaceX oder Raketen chinesischer Unternehmen in viel kleinerem Maßstab und ohne milliardenschwere Finanzierung nachzuahmen.
Kapoor ist Schüler der Montgomery Highschool in New Jersey, USA, und feierte vor wenigen Tagen seine erste erfolgreiche Landung. Barnard studierte am College Musikproduktion und nicht etwa Luft- und Raumfahrttechnik und konnte im letzten Jahr seinen Erfolg genießen.
Vom Musikstudium zum Raketenstart
Er verbrachte sieben Jahre damit, verschiedene kundenspezifische Komponenten zu entwerfen, zu bauen und zu perfektionieren. Darunter befand sich ein spezieller Schubvektormechanismus für Modellraketenmotoren. Mithilfe von zwei Servomotoren kann der Schub des Raketentriebwerks um bis zu fünf Grad in jede Richtung gelenkt werden.
In Verbindung mit Sensoren und kundenspezifischer Software ermöglicht der Mechanismus Barnards Raketen, während des gesamten Fluges senkrecht zu bleiben. Mit einer Kombination aus 3D-gedruckten und maschinell bearbeiteten Metallteilen entwickelte er auch eine Methode zur Steuerung der Schubkraft von Feststofftriebwerken, die nach der Zündung nicht abschaltbar sind.
Ein paar einstellbare Keramikpaddel, die sich schließen, lenken die Abgase des Triebwerks ab und verringern den erzeugten Auftrieb, was eine sehr kontrollierte Landung ermöglicht. Doch bis dahin war es ein langer Weg: Sein Projekt startete er im Oktober 2015.
Die landende Rakete eines Highschool-Schülers
Auch Kapoor stammt nicht aus dem Raumfahrtsektor. Er ist Schüler und verfolgte die letzten drei Jahre mit seinem Projekt JRD Propulsion das gleiche Ziel. Sein Entwicklungsprogramm war umfassend, mit statischen Testfahrzeugen, einem Trichter für niedrige Flughöhen und umfangreichen Tests der Schlüsseltechnologie: der Schubvektorsteuerung – der gleiche Ansatz, den auch Barnards Rakete verwendet.
Jedoch nutzt Kapoors Rakete Flugdaten von einem Barometer und einem Beschleunigungsmesser, um genau zu bestimmen, wann ein zweites Triebwerk gezündet werden muss, um eine sichere Landung zu gewährleisten. Seine Rakete verwendet zwei übereinandergestapelte Feststoffmotoren: einen für den Aufstieg und einen für den Abstieg und die Landung. Beide befinden sich in einer 3D-gedruckten kardanischen Aufhängung mit zwei Servos, die dem Stapel plus und minus sieben Grad Schubvektorsteuerung in zwei Dimensionen verleihen.
Die Landebeine von Kapoors Rakete sind auch viel einfacher als die von Barnards Modell. Sie lassen sich nicht einklappen, aber jedes Bein besteht aus einer Plastikspitze, die an Gummibändern befestigt ist, um den Aufprall bei einer unsanften Landung abzufedern und so die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass die Rakete aufrecht stehenbleibt.