Mobiles Lager-und Betankungssystem für die Versorgung von Raketenstufen und Nutzlasten mit hochkonzentriertem Wasserstoffperoxid

Kurzfassung

Hochkonzentriertes Wasserstoffperoxid (engl. High-test peroxide: HTP) ist ein vielversprechender "grüner" Treibstoff für zukünftige Raumfahrtantriebe. Es ist katalytisch zersetzbar und bei seiner chemischen Umsetzung entstehen lediglich Wasserdampf und Sauerstoff als Reaktionsprodukte. Zudem ist es weder giftig noch krebserregend und bei Raumtemperatur flüssig, wodurch die Handhabung im Vergleich zu herkömmlichen, oft kryogenen Treibstoffen deutlich einfacher und kostengünstiger ist. Der Einsatz beispielsweise in Hybridtriebwerken ermöglicht eine inhärente Wiederzündfähigkeit und eine gute Schubdrosselung über einen großen Einsatzbereich, was derartige Triebwerke insbesondere für den Einsatz als Oberstufenantrieb für kleinere Trägersysteme interessant macht. Aber auch die Verwendung von HTP in Lageregelungs- und Satellitentriebwerken, unter anderem als Substitut für das karzinogene Hydrazin, rückt durch die sich stets weiter verschärfenden REACH-Anforderungen immer mehr in den Fokus wissenschaftlicher Forschung und kommerzieller Anbieter. Trotz der vereinfachten Handhabung erfordert die Verwendung von HTP eine geeignete Infrastruktur für Transport, Lagerung und Betankung. Um eine weltweite Verfügbarkeit dieser Infrastruktur zu ermöglichen, hat das Responsive Space Cluster Competence Center (RSC³) des DLR den "Mobile Hydrogen Peroxide Transport and Storage Container" (MoHyPer) entworfen und gebaut. Das MoHyPer ist in einen 20-Fuß HighCube Container integriert und für den Land-, See- und Bahntransport zertifiziert. Es vereint folgende Fähigkeiten: - Transport und Lagerung von bis zu 1100 Liter HTP (klimatisiert und fernüberwachbar) - Reinstwasserbereitstellung mittels integriertem Aufbereitungssystem - Fernsteuerbare Oxidatorbetankung durch integriertes Pump- und Leitungssystem - Fernsteuerbare Hochdruckversorgung für Druckförderungssysteme mit Inertgasen bis 1000 bar - Bereitstellung notwendiger Sicherheitseinrichtungen (z.B. Notdusche, Notfallfassflutung) Somit ermöglicht das MoHyPer den zuverlässigen, reaktionsschnellen, flexiblen und sicheren Betrieb von mit Wasserstoffperoxid betriebenen Raketenstufen und Nutzlasten an beliebigen Startplätzen weltweit.