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Die drei grossen "K" des Hitzeschutzes

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein Raumschiff vor dem Verglühen beim Eintritt in die Erdatmosphäre zu schützen: durch verdampfende Kunstharze oder durch extrem hitzeresistente Materialien wie Keramiken und Kohlenstoffverbindungen.

Das spröde Leichtmetall Beryllium, das in den Anfangsjahren der bemannten Raumfahrt verwendet wurde, ist nicht mehr Bestandteil der Schilde heutiger Raumfahrzeuge. Zwar hält Beryllium der Hitze stand und ist zudem leichter als Aluminium, aber es ist giftig und teuer.

Eine kostengünstigere, wenn auch ebenfalls gesundheitsschädliche Alternative sind Kühlkappen aus Kunstharzen. Sie sorgten dafür, dass alle amerikanischen Mondastronauten mit den Apollo-Raumschiffen sicher zur Erde zurückkehrten. Bis heute bedecken die so genannten Phenoplaste den Stahlboden der russischen Sojus- und der chinesischen Shengzhou-Kapseln. So wie der Schweiß die Haut an heißen Tagen kühlt, verhindern sie das Schmelzen der Raumschiffwände: Beim Verdampfen der Kunstharze wird ein großer Teil der Wärmeenergie aufgezehrt.

Anfang der neunziger Jahre plante die europäische Weltraumorganisation ESA, mit einer derart umhüllten Raumkapsel Astronauten von der Internationalen Raumstation zurück zu bringen. Doch weil Frankreich und Deutschland sich nicht auf eine Finanzierung einigen konnten, blieb es bei einem einzigen unbemannten Test 1998. Ein anderes Kühlprinzip haben sich Ingenieure in den USA Ende der siebziger Jahre für die wiederverwendbaren Raumfähren einfallen lassen. Für die Isolierung der Space Shuttle sorgen jeweils rund 25000 Keramikkacheln. Sie bestehen aus Silizium-Verbindungen und sind am Rumpfbug, an den Kanten der Tragflügel und am Leitwerk durch Kohlefasern verstärkt. Damit können sie kurzzeitig Temperaturen von 2300 Grad Celsius trotzen.

Uwe Seidenfaden

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