Wiedereintritt
Als Wiedereintritt wird der Zeitpunkt auf der Reise eines Raumschiffs bezeichnet, zu dem das Raumschiff aus dem Weltraum in die Luftschichten der Erdatmosphäre eintritt. Durch die Reibung mit diesen dickeren Luftmassen, auf die das Raumschiff mit Überschallgeschwindigkeit auftrifft, wird das Gefährt schlagartig stark abgebremst. Astronauten berichten von einem brutalen, kaum aushaltbaren Gerüttel und Geschüttel.
Hitzeschild
Der Hitzeschild ist hier eines der wichtigsten und gleichzeitig gebeutelsten Teile eines Raumschiffs in diesem Zusammenhang, denn es muss diese Tortur überstehen und die Besatzung sowie die Technik schützen. Der Wiedereintritt gilt als einer der gefährlichsten Momente einer Raumfahrtmission: es entstehen dort nicht nur sehr hohe Kräfte, sondern obendrein sehr hohe Temperaturen. Beides ist eine Herausforderung für das Material.
Lösung
Es gibt zwei verschiedene Arten von Hitzeschilde: ablative und nicht ablative. Ablative Hitzeschilde verbrennen beim Wiedereintritt, wobei eine isolierende Schicht entsteht, die Kapsel und Raumfahrer vor der Hitze des Plasmas schützt. Nicht-ablative Hitzeschilde, so genannte Kacheln, verbrennen nicht: sie sind aus isolierendem, Hitze beständigen Material gebaut und können daher in der Regel auch mehrmals verwendet werden
Warum gibt es nur wenige Frauen in der Raumfahrt? Stäbler zuckt mit den Schultern. Erklären kann sie es sich nicht so recht, „es ist doch ein wahnsinnig spannendes Thema“ – und für sie sei es seit der Kindheit klar gewesen, dass das ihr Ziel ist, zur Raumfahrt beizutragen. Blöde Bemerkungen habe sie nie gehört, weder wegen ihrer Leidenschaft für Physik in der Schule noch für ihre Raumfahrtkarriere. „Mädchen machen so was nicht“ scheint von gestern zu sein. „Eigentlich finden es alle cool“, sagt sie, am besten gefallen ihr die Bemerkungen im englischsprachigen Ausland: „Wow, a rocket scientist!“ – da ist es wieder das sonnenstrahlende Lächeln.
Unerwartete Messergebnisse
Dieses Vertrauen, das schon alles gut wird, das braucht man wohl für ihren Job. „Wenn es einfach wäre, dann wäre es schon gelöst“ – das ist schon das weitestgehende Eingeständnis, das auf ihre Leistung hindeutet. Ihr System arbeitet über Strom, den sie von vielen Punkten auf der einen Seite eines Stückes Hitzeschild an viele andere Punkte an der anderen Seite leitet – zwölf mal zwölf mögliche Wege kann der Strom in ihrer Versuchsanordnung gehen, einem Schneidebrettchen großen Stück Hitzeschild, und alle diese 144 Kurven kann sie auf ihrem Laptop verfolgen und auswerten. Verändert sich die Spannung aufgrund einer Schädigung des Materials oder aufgrund zu hoher Kräfte, dann ändern sich die Kurven. All das, daran arbeitet sie, kann eines Tages ein Computer automatisch und permanent beobachten und auswerten. So würde in Echtzeit klar, wann es Probleme geben könnte.
Doch immer wieder erschienen seltsame, völlig unerwartete Messergebnisse auf ihrem Bildschirm, „tja, die Daten haben Recht“, sagt die Forscherin, und so hat sie wohl jedes Mal ergeben gedacht und unermüdlich die Ursache gesucht. Ein Phänomen namens thermoelektrischer Effekt hat sie ein halbes Jahr lang beschäftigt: der verändert die Spannung, wenn sich das Material erhitzt. Sie hat schließlich einen Weg gefunden, ihn aufzuspüren und herauszurechnen – und keinen Moment dran gezweifelt, dass sie ihn finden würde.
Ecken und Kanten
Ihr Weg hinaus aus dem Labor in den verdienten Feierabend führt an einem Modell der Shefex-Missionen vorbei. Tina Stäbler bleibt kurz stehen, fährt mit dem Finger über die scharfen Kanten des Hitzeschilds – das ist das besondere an diesen Missionen. „Damit hat das DLR unter anderem gezeigt, dass auch Ecken und Kanten in den Schilden die Hitze beim Wiedereintritt aushalten“, sagt sie bewundernd. Bis dahin wurden Hitzeschilde stets gewölbt gebaut – was in der Herstellung sehr aufwendig ist. Die zweite Mission fand 2012 statt, da war sie noch an der Uni und arbeitete daran, ablative (abbrennende) Hitzeschilde photogrammetrisch darzustellen – sie war eine der ersten, der das gelang, „aber nur, weil schon viele andere vor mir daran gearbeitet haben“, sagt sie bescheiden. Hinter dem Modell ist ein Foto des Shefex-Systems im Einsatz an der Spitze einer Rakete – und als die Besucherin staunend stehen bleibt, stupst Stäbler sie kurz an und sagt keck: „Na, doch ganz nah die Raumfahrt hier, oder?“
Hitzeschilde bannen die Gefahr beim Wiedereintritt in die Atmosphäre
Wiedereintritt
Als Wiedereintritt wird der Zeitpunkt auf der Reise eines Raumschiffs bezeichnet, zu dem das Raumschiff aus dem Weltraum in die Luftschichten der Erdatmosphäre eintritt. Durch die Reibung mit diesen dickeren Luftmassen, auf die das Raumschiff mit Überschallgeschwindigkeit auftrifft, wird das Gefährt schlagartig stark abgebremst. Astronauten berichten von einem brutalen, kaum aushaltbaren Gerüttel und Geschüttel.
Hitzeschild
Der Hitzeschild ist hier eines der wichtigsten und gleichzeitig gebeutelsten Teile eines Raumschiffs in diesem Zusammenhang, denn es muss diese Tortur überstehen und die Besatzung sowie die Technik schützen. Der Wiedereintritt gilt als einer der gefährlichsten Momente einer Raumfahrtmission: es entstehen dort nicht nur sehr hohe Kräfte, sondern obendrein sehr hohe Temperaturen. Beides ist eine Herausforderung für das Material.
Lösung
Es gibt zwei verschiedene Arten von Hitzeschilde: ablative und nicht ablative. Ablative Hitzeschilde verbrennen beim Wiedereintritt, wobei eine isolierende Schicht entsteht, die Kapsel und Raumfahrer vor der Hitze des Plasmas schützt. Nicht-ablative Hitzeschilde, so genannte Kacheln, verbrennen nicht: sie sind aus isolierendem, Hitze beständigen Material gebaut und können daher in der Regel auch mehrmals verwendet werden