Das Forschungsflugzeug Dassault Falcon 20E des DLR hat seine Nase schon in die verschiedensten Abgase gesteckt. In jene des Airbus A320 ATRA des DLR, der Douglas DC-8 der NASA, eines A350 und sogar einer Do 328-100 Mod. 20. Nun ist auch die DLR-Höhenforschungsrakete MAPHEUS darunter. Bei einem Flug am 1. Oktober vom Esrange Space Center des schwedischen Raumfahrtunternehmens SSC Space hat das DLR erstmals getestet, ob und wie sich Abgase von Raketen wissenschaftlich erfassen und messen lassen.
Die mit umfangreicher Mess- und Sensortechnik ausgestattete Falcon 20E flog dafür wenige Minuten nach dem Start der Höhenforschungsrakete in den dafür von der Flugsicherung freigegebenen Luftraum. Rund eine Stunde lang kreiste das Forschungsflugzeug in Höhen zwischen zwei und sechs Kilometern. Die besondere Herausforderung sei dabei gewesen, gezielt in die Abgasfahne der Forschungsrakete zu fliegen, so das DLR. Diese Abgasfahne breitet sich mit der Zeit aus und verdünnt sich. Die Piloten standen vor und während des Fluges in engem Kontakt mit den Teams von MAPHEUS-17, SSC Space und der Flugsicherung.
Die Dassault Falcon 20E des DLR auf dem Vorfeld des Flughafens Kiruna in Schweden.
Auswirkungen von Raketenstarts auf die Atmosphäre
Mit der weltweit zunehmenden Zahl an Raketenstarts, bedingt durch den Aufbau großer Satellitenkonstellationen wie Starlink und Amazon Leo, rücken die potenziellen Auswirkungen auf die Atmosphäre in den Fokus. "Unser Ziel war es, zu zeigen, dass solche Messungen möglich sind und wie man dabei am besten vorgeht", so Anke Pagels-Kerp, Bereichsvorstandsmitglied Raumfahrt des DLR. "Im DLR verfügen wir über einzigartige Möglichkeiten, zuverlässige empirische Daten zu sammeln, um mögliche Auswirkungen auf die Atmosphäre frühzeitig zu untersuchen und technologische Lösungen zu entwickeln, zum Beispiel im Bereich umwelt- und klimaverträglicher Raketentreibstoffe."
Eine Vorstudie zu den durchgeführten Messungen fand im Rahmen des Projekts FIREWALL (Facilitate Inquiry of Rocket Emission impact With Atmosphere Lower Layers, Unterstützung der Untersuchung der Auswirkungen von Raketenemissionen auf die unteren Schichten der Atmosphäre) der Europäischen Weltraumorganisation ESA statt. Der Versuchsflug mit der Falcon 20E wurde vom DLR finanziert und umgesetzt.
MAPHEUS-17 beim Start vom Esrange Space Center am 1. Oktober 2026.
Regelmäßige Raketenmissionen seit 2009
Die DLR-Höhenforschungsrakete MAPHEUS ist fast zwölf Meter hoch und hat ein Startgewicht von 2,3 Tonnen. Angetrieben wird sie von zwei Raketenmotoren: Die gemeinsam von DLR und Bayern-Chemie entwickelte RED KITE als untere Stufe und eine Improved Malemute als obere Stufe. Das DLR bietet seit 2009 in der Regel jährliche Flüge mit MAPHEUS an.
Bei der jüngsten Mission MAPHEUS-17 nahm die Suborbitalrakete mehr als 360 Kilogramm Nutzlast mit, die nach dem Abtrennen der Antriebsstufen an der Spitze der Rakete auf einer parabelförmigen Bahn weiterflog. Während des freien Falls zurück zur Erde herrschten für die wissenschaftlichen und technologischen Experimente rund sieben Minuten lang Bedingungen, die jenen der Schwerelosigkeit ähneln. Am Ende bremste ein Fallschirmsystem die Nutzlast ab und sie landete sicher im dafür vorgesehenen Gebiet. Anschlließend wurde sie von einem Hubschrauber geborgen.
