REGINA – Erster Weltraumtest

24_Bild11Bei der Vorbereitung und Durchführung des REGINA Flugtests (hier im Bild) wurden wertvolle Erfahrungen für Nachfolgetests gewonnen

Durch REGINA (REsidual Gas INflation test for ARCHIMEDES) sollte der Auswurfmechanismus des Ballons im Weltraum getestet werden und die Frage geklärt werden, wie die Ausbringung und Vorentfaltung eines Ballonpakets (mit Restgas) unter dem Vakuum des Weltraums bei gleichzeitig herrschender Schwerelosigkeit ablaufen wird. Diese Informationen werden für die spätere Ausbringung und das anschließende Aufblasen des ARCHIMEDES Ballons vor dem Eintritt in die Marsatmosphäre benötigt. Zusätzlich war REGINA ein entscheidender Test für das ARCHIMEDES Team bezüglich Teamorganisation, Zeitplanung und Aufgabenbewältigung für die folgenden MIRIAM Weltraum-Flugtests.

Wiederum übernahm die Universität der Bundeswehr in München die Entwicklung und Fertigung des Flugtestgeräts. Die DLR-Moraba (Mobile Raketen Basis des DLR) stellte die Mitflugmöglichkeit auf einer REXUS 3, einer “Nike Improved Orion” Höhenforschungsrakete, zur Verfügung. Das Testsystem REGINA wurde in einem Zeitraum von sechs Monaten durch das ARCHIMEDES Team und die UBW geplant und konstruiert. Das REGINA Modul enthielt einen PE Testballon und wurde über einen Ring mit 10 Kameras, die den Testverlauf beobachten sollten, in der Nutzlastsektion von REXUS 3 unmittelbar hinter der Nasenkappe integriert. Nach Absprengen der Nasenkappe sollte REGINA vom Kameraring getrennt werden und der Auswurf der Vorentfaltungsstrecke des Ballons ausgelöst werden. Der auf REXUS 3 verbliebene Kameraring sollte diesen Vorgang aufzeichnen und nach dem Zurückstürzen auf den Erdboden geborgen und die Daten ausgelesen werden.

25_Bild12Start der REXUS 3 mit REGINA vom SCC Esrange in Kiruna

Am 5. April 2006 um 7.56 Uhr startete REXUS 3 in den klaren Himmel von Kiruna in Nordschweden über dem SCC Esrange Center. Wie geplant erfolgte die Trennung der REGINA-Kapsel bei T + 66 Sekunden, drei Sekunden nach jojo-despin und sechs Sekunden nach der Nasenkappentrennung. REGINA begann unmittelbar mit der Datenübertragung und das Signal wurde in guter Intensität erhalten, jedoch durch die Interferenz einer Störquelle beeinträchtigt.

Leider wurde der Raketenmotor nur drei Sekunden nach dem Aussetzen von REGINA abgesprengt. Dadurch erhielt das Nutzlastsegment einen Vorwärtsschub und prallte mit einer Geschwindigkeit von rund zwei Meter pro Sekunde auf das REGINA Modul, wobei vermutlich zwei Kameras ausgeschaltet wurden und REGINA aus dem Sichtfeld des Kamerarings geschleudert wurde. Der Auswurfvorgang konnte daher nicht beobachtet werden. Immerhin konnte die Kamerasektion geborgen werden und sieben der zehn Kameras konnten ohne Probleme ausgelesen werden. Der Unfallhergang wurde durch die weiteren Experimente auf REXUS 3, einen Beschleunigungsmesser sowie eine seitlich angebrachte Fischaugenkamera (RexCam) rekonstruiert.

26_Bild13Panorama von Nordschweden mit dem REGINA Modul bei einem Test von ARCHIMEDES im erdnahen Weltraum. Das Panorama wurde aus Einzelaufnahmen eines Kamerarings auf der REXUS 3 Rakete zusammengesetzt

Nach genauer Auswertung aller vorhandenen Daten konnten dennoch wichtige Ergebnisse für das ARCHIMEDES Projekt gewonnen werden. Radar und optische Verfolgung bestätigten eine nominale Systemfunktion von REGINA bis zum Zusammenstoß sowie die Initiierung der Ausbringungssequenz des Ballonpakets exakt zum geplanten Zeitpunkt. Die erhaltenen Resultate sind als entscheidende Validierung des Flugsystems sowie den Betrieb zu werten, die damit für zukünftige Tests verwendet werden können. Ebenfalls konnten angestrebte Verbesserungen für weitere Missionstests definiert werden. Doch nicht nur für die Hard- und Software sowie für den Betrieb war REGINA ein Erfolg. Es war auch der erste große Test für das ARCHIMEDES Team selbst, der zeigte, dass trotz des straffen Zeitplans alle Aufgaben rechtzeitig erfüllt werden konnten und dass das ARCHIMEDES Team bereit ist für die Herausforderung “Mars”.

Zusätzlich konnte aus Einzelbildern des Kamerarings noch ein erstaunlich schönes Panorama konstruiert werden, welches das REGINA Modul hoch über Nordschweden zeigt. Besonderer Dank gilt hier dem DLR MoRaBa Team, dem gesamten SCC ESRANGE Personal für deren Unterstützung, dem REGINA Flight Operations Team sowie allen Mitgliedern des ARCHIMEDES Teams, die zum Projekterfolg beitrugen.