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28.03.2017

Die Retter der Mission

Mit ihrem Drehraten-Kontrollsystem haben fünf Studierende der Uni Würzburg den Flug der Höhenforschungsrakete REXUS 22 gerettet. Dank ihnen konnten alle Experimente an Bord planmäßig durchgeführt werden.

Nordlichter über der schwedischen Stadt Kiruna. (Foto: Team RaCos)

Nordlichter über der schwedischen Stadt Kiruna. (Foto: Team RaCos)

Die sechs Meter lange Höhenforschungsrakete „REXUS 22“ vor dem Start. (Foto: Team RaCoS)

Die sechs Meter lange Höhenforschungsrakete „REXUS 22“ vor dem Start. (Foto: Team RaCoS)

Das Drehraten-Konrollsystem – in der Mitte ist der Tank eines Paintball-Gewehrs verbaut. (Foto: Team RaCoS)

Das Drehraten-Konrollsystem – in der Mitte ist der Tank eines Paintball-Gewehrs verbaut. (Foto: Team RaCoS)

Am Donnerstag, den 16. März 2017, flog die Rakete ins All. (Foto: Team RaCoS)

Am Donnerstag, den 16. März 2017, flog die Rakete ins All. (Foto: Team RaCoS)

Nach dem Flug wird die Nutzlast mit den Experimenten an Bord von einem Helikopter geborgen. (Foto: Team RaCoS)

Nach dem Flug wird die Nutzlast mit den Experimenten an Bord von einem Helikopter geborgen. (Foto: Team RaCoS)

Das Team im Schnee (v.l.): Tobias Wahl, Tobias Zaenker, Dennis Kaiser, Florian Wolz und Marion Engert. (Foto: Team RaCoS)

Das Team im Schnee (v.l.): Tobias Wahl, Tobias Zaenker, Dennis Kaiser, Florian Wolz und Marion Engert. (Foto: Team RaCoS)

Am Donnerstag, den 16. März 2017, startete in Schweden die Höhenforschungsrakete REXUS 22. Mit an Bord: vier studentische Experimente, die in circa 90 Kilometern Höhe auf den Prüfstand gestellt wurden. Eines von ihnen war das Drehraten-Kontrollsystem (engl. „RaCoS“), das fünf Studierende der Universität Würzburg gebaut und programmiert hatten.

Es dient dem Zweck, die Rotation der Rakete, die im All noch 30 Grad pro Sekunde beträgt, auf null Grad zu reduzieren. Ein Kaltgas-System gibt stoßweise Stickstoff frei, um der Rotation entgegenzuwirken. Der Vorteil: Andere Experimente, die zum Beispiel Aufnahmen mit Kameras oder Sensoren machen wollen, erhalten dadurch scharfe Fotos und perfekte Messergebnisse.

Probleme nach dem Start

Die sechs Meter lange Rakete startete aufgrund schlechter Wetterbedingungen einige Tage später als geplant. Startort war das Esrange Space Center in der Nähe der schwedischen Stadt Kiruna. Der Flug verlief jedoch nicht ganz fehlerfrei.

„Nach dem Start wirft die Rakete im Normalfall den Motor ab, der hinter der Nutzlast mit den Experimenten montiert ist“, erklärt Florian Wolz, Projektleiter des Teams „RaCoS“. „In unserem Fall blieb er allerdings an einer Seite kurz hängen und erhöhte so die Drehrate der Rakete von 30 auf 144 Grad pro Sekunde“, berichtet der Student.

Das Team, das den Flug rettete

Trotz dieser außerplanmäßigen dreifachen Drehgeschwindigkeit der Rakete gelang es dem Team „RaCoS“, die Rotation auf null Grad pro Sekunde zu reduzieren. Dank vorangegangener Tests war das System darauf ausgelegt worden, auch höhere Drehraten als 30 Grad pro Sekunde kompensieren zu können. Da die anderen Experimente an Bord bei einer derart hohen Rotationsrate gescheitert wären, rettete also das Team „RaCoS“ die ganze Mission.

Als „team who saved the flight“ bezeichneten die Mitarbeiter der Mobilen Raketenbasis (MORABA) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) die fünf Studierenden der Uni Würzburg. „Sie sehen großes Potenzial in unserem System“, berichtet Wolz. Eine Weiterentwicklung durch ein neues Team sei deshalb durchaus vorstellbar.

Schweden erforscht

Für insgesamt zwei Wochen waren Florian Wolz, Tobias Wahl, Marion Engert, Tobias Zaenker und Dennis Kaiser in Schweden. Diese Abschlussreise war Teil des REXUS-Projekts des DLR, das es Studierenden ermöglicht, ihre Experimente in einer Höhenforschungsrakete zu testen. Jedes Team musste ein strenges Auswahlverfahren bestehen und circa eineinhalb Jahre in die Verwirklichung des Vorhabens investieren.

Doch der Aufwand lohnt sich: Die Studierenden sammeln nicht nur zusätzliche praktische Erfahrung, das REXUS-Projekt bietet ihnen in diesen zwei Wochen auch die Chance, das Land kennenzulernen. Bei minus 25 Grad Celsius fuhren Wolz und seine Kommilitonen mit dem Hundeschlitten und dem Schneemobil, beobachteten die Nordlichter, übten sich im Skilanglauf, entdeckten die samische Kultur der Ureinwohner Schwedens und fotografierten zahlreiche wilde Rentiere. „Ich kann das jedem Studenten nur empfehlen“, schließt Florian Wolz.