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SpaceX: Brennendes Titan verursachte Explosion des Dragon

Überraschendes Ergebnis der Unfalluntersuchung von SpaceX: Bei der Explosion des Dragon-Raumschiffs im April 2019 ist ein Rückschlagventil aus Titan in Brand geraten, als die Treibstofftanks unter Druck gesetzt wurden. Zuvor galt das Metall zusammen mit dem Treibstoff als ungefährlich.

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Im März dockte das später verunglückte Raumschiff an der ISS an.
Im März dockte das später verunglückte Raumschiff an der ISS an. (Bild: SpaceX / Screenshot (Golem.de))

Drei Monate nach der Explosion eines Dragon-Raumschiffs bei einem Triebwerkstest hat SpaceX die Ursache des Zwischenfalls identifiziert. Die Explosion ereignete sich, während die Treibstofftanks der Fluchttriebwerke unter Druck gesetzt wurden, etwa eine Zehntelsekunde vor der geplanten Zündung. Die Ursache konnte letztlich auf ein Rückschlagventil zwischen dem Hochdrucksystem und dem Oxidatortank des Raumschiffs zurückgeführt werden.

Inhalt:
  1. SpaceX: Brennendes Titan verursachte Explosion des Dragon
  2. Hoher Druck entzündet Titan

Die Super-Draco-Triebwerke des Fluchtsystems im Dragon Raumschiff werden durch eine Mischung von zwei Treibstoffen angetrieben. Als Brennstoff dient Monomethylhydrazin, das mit Hilfe eines sauerstoffreichen Oxidators verbrannt wird. Dieser Oxidator ist Distickstofftetroxid, der mit der englischen Abkürzung NTO bezeichnet wird. Die Treibstofftanks sind über Hochdruckleitungen mit einem Heliumtank verbunden.

Das Helium setzt die Treibstofftanks unter hohen Druck. Nur so können rund 30 kg Treibstoff pro Sekunde in die Brennkammern der Triebwerke befördert werden, um den vollen Schub zu erreichen. Der Ausgangspunkt für den Zwischenfall war ein nicht näher beschriebener Fehler beim Befüllen der Treibstofftanks am Boden, bei dem flüssiges NTO in die Hochdruckleitung geriet. Normalerweise soll ein Rückschlagventil aus Titan verhindern, dass NTO vom Tank in diese Leitung gerät.

Vor der Aktivierung des Systems befand sich flüssiges NTO in der Hochdruckleitung vor dem Rückschlagventil und dem NTO-Tank dahinter. Sobald die Leitung unter Druck gesetzt wurde, öffnete sich das Ventil und das NTO in der Leitung wurde mit hoher Geschwindigkeit durch das Ventil in den Tank gedrückt. Unter den Bedingungen des hohen Drucks kam es dabei zu einer unerwarteten chemischen Reaktion zwischen dem Titan des Ventils und dem NTO.

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Titan wird seit längerer Zeit zusammen mit NTO verwendet und gilt dabei als unproblematisch. Eine ältere Untersuchung zur Kompatibilität zwischen verschiedenen Raketentreibstoffen und Konstruktionsmaterialien aus dem Jahr 1965 ordnet Titan etwa in die höchste Klasse 1 ein. Es wird von NTO praktisch nicht korrodiert und befördert nicht den chemischen Zerfall von NTO. Allerdings merkt die Untersuchung an, dass ein Aufprall von NTO auf Titan zu einer kurzen Entzündung des Titans führen könne. Wenn beim Aufprall eine Flamme auftrete, dann ausschließlich am Punkt des Aufpralls, ohne dass sie sich ausbreite.

Hoher Druck entzündet Titan 
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WasntMe 17. Jul 2019 / Themenstart

Aha, und wenn sie die Triebwerke das erste Mal im Falle eines Startabbruchs starten...

Eheran 17. Jul 2019 / Themenstart

Das hier klang für mich nach einer unsinnigen Kritik an Wiki. Also vonwegen "entweder...

Eheran 16. Jul 2019 / Themenstart

RFNA und WFNA sind harmloser als N2O4. Die sind z.B. drucklos lagerbar und problemlos im...

frostbitten king 16. Jul 2019 / Themenstart

Wie gesagt das Zitat is aus Ignition! Und beschreibt sehr lustig wie gefährlich ClF3 ist.

Mel 16. Jul 2019 / Themenstart

Die Kapsel war ja vollgestopft mit Sensoren. Die zeigen recht deutlich was wann passiert...

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