{"id":64942,"date":"2024-12-02T11:17:00","date_gmt":"2024-12-02T10:17:00","guid":{"rendered":"https:\/\/xometry.pro\/stories\/trace-transpiration-cooling-technology\/"},"modified":"2024-12-02T12:14:04","modified_gmt":"2024-12-02T11:14:04","slug":"trace-transpirationskuhlungstechnologie","status":"publish","type":"stories","link":"https:\/\/xometry.pro\/de\/stories\/trace-transpirationskuhlungstechnologie\/","title":{"rendered":"Pionierarbeit in der Transpirationsk\u00fchlungstechnologie f\u00fcr die Raumfahrt: Das TRACE-Projekt"},"content":{"rendered":"<div role=\"navigation\" aria-label=\"Inhaltsverzeichnis\" class=\"simpletoc wp-block-simpletoc-toc\"><h2 class=\"simpletoc-title\">Inhaltsverzeichnis<\/h2>\n<ul class=\"simpletoc-list\">\n<li><a href=\"#h-das-potenzial-der-transpirationskuhlung\">Das Potenzial der Transpirationsk\u00fchlung<\/a>\n\n<\/li>\n<li><a href=\"#h-von-der-idee-zur-realitat-die-reise-von-trace\">Von der Idee zur Realit\u00e4t: Die Reise von TRACE<\/a>\n\n<\/li>\n<li><a href=\"#h-was-trace-so-einzigartig-macht\">Was TRACE so einzigartig macht<\/a>\n\n<\/li>\n<li><a href=\"#h-erfahrungen-und-ratschlage-fur-zukunftige-raumfahrtinnovatoren\">Erfahrungen und Ratschl\u00e4ge f\u00fcr zuk\u00fcnftige Raumfahrtinnovatoren<\/a>\n<\/li><\/ul><\/div>\n\n\n<p>TRACE \u2013 \u201eTRAnspiration Cooling Experiment\u201c \u2013 ist ein Projekt, das die Transpirationsk\u00fchlungstechnologie f\u00fcr Hitzeschilde erforscht. Ziel ist es, die W\u00e4rmeabfuhr beim Wiedereintritt in die Atmosph\u00e4re bei Geschwindigkeiten von bis zu <a href=\"#Mach3.2\">Mach 3,2<\/a> zu untersuchen. Mit diesem Experiment m\u00f6chten wir aufzeigen, wie Transpirationsk\u00fchlung als wiederverwendbare Alternative zu herk\u00f6mmlichen Hitzeschilden genutzt werden kann, um Kosten und Materialaufwand in der Raumfahrt zu reduzieren.<\/p>\n\n\n    <aside data-id=\"Mach3.2\" class=\"aside-popup\">\r\n        <div class=\"popup-content\">\r\n            <div class=\"popup-close-btn\">\r\n                <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/themes\/xometry\/assets\/images\/cross.svg\" alt=\"close-popup\">\r\n            <\/div>\r\n            <div>\r\n                <div class=\"popup-text\">Mach 3,2 entspricht einer Geschwindigkeit, die 3,2-fach der Schallgeschwindigkeit betr\u00e4gt, etwa 3.920 km\/h (2.435 mph) in Bodenn\u00e4he, wie sie beim atmosph\u00e4rischen Wiedereintritt erreicht wird.<\/div>            <\/div>\r\n                    <\/div>\r\n    <\/aside>\r\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-das-potenzial-der-transpirationskuhlung\"><strong>Das Potenzial der Transpirationsk\u00fchlung<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>Hitzeschilde sind f\u00fcr Raumfahrzeuge unverzichtbar, die sicher auf die Erde zur\u00fcckkehren oder auf anderen Planeten landen sollen. Herk\u00f6mmliche Schutzsysteme sind jedoch oft wartungsintensiv oder nur einmal einsetzbar, was sie in einer \u00c4ra der nachhaltigen Raumfahrt limitiert.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Transpirationsk\u00fchlung bietet eine vielversprechende Alternative: Gas wird durch die Oberfl\u00e4che des Raumfahrzeugs geleitet, wodurch eine sch\u00fctzende Schicht entsteht, die die extremen Temperaturen des Wiedereintritts abmildert. Diese Technologie hat das Potenzial, die Effizienz und Wiederverwendbarkeit thermischer Schutzsysteme grundlegend zu ver\u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><div class=\"wp-block-image__wrap\"><img decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"685\" src=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/trace-team-1024x685.png\" alt=\"Part of the TRACE team at the roll-out of the REXUS 31 rocket during the launch campaign\" class=\"wp-image-64678\" srcset=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/trace-team-1024x685.png 1024w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/trace-team-300x201.png 300w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/trace-team-768x514.png 768w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/trace-team-1536x1027.png 1536w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/trace-team.png 1865w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><a class=\"wp-block-image__fancy-box-button\" href=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/trace-team.png\" data-fancybox=\"gallery-64942\" data-caption=\"Teil des TRACE-Teams beim Roll-out der REXUS 31-Rakete w\u00e4hrend der Startkampagne\" aria-label=\"Open full image\"><img src=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/trace-team.png\" class=\"wp-block-image__fancy-box-button-thumbnail wp-post-image\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"><svg class=\"wp-block-image__fancy-box-button-icon\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"18\" height=\"18\" viewBox=\"0 0 18 18\" fill=\"none\" aria-hidden=\"true\">\r\n               <path d=\"M0 2V6H2V2H6V0H2C0.895 0 0 0.895 0 2ZM2 12H0V16C0 17.105 0.895 18 2 18H6V16H2V12ZM16 16H12V18H16C17.105 18 18 17.105 18 16V12H16V16ZM16 0H12V2H16V6H18V2C18 0.895 17.105 0 16 0Z\" fill=\"#092C47\"\/>\r\n             <\/svg><\/a><\/div><figcaption class=\"wp-element-caption\">Teil des TRACE-Teams beim Roll-out der REXUS 31-Rakete w\u00e4hrend der Startkampagne<\/figcaption><\/figure>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-von-der-idee-zur-realitat-die-reise-von-trace\"><strong>Von der Idee zur Realit\u00e4t: Die Reise von TRACE<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>Das Konzept von TRACE entstand aus einer Bachelorarbeit, die in Zusammenarbeit mit dem <a href=\"https:\/\/www.dlr.de\/en\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Deutschen Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR)<\/a> entwickelt wurde. Diese Arbeit untersuchte die Machbarkeit eines Transpirationsk\u00fchlungssystems f\u00fcr Wiedereintrittsanwendungen an einer REXUS-Rakete. Wir haben diese ersten Ideen weiterentwickelt, spezifische Experimentziele definiert und theoretische Entw\u00fcrfe in praktische, testf\u00e4hige Komponenten umgesetzt.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Entwicklung von TRACE brachte zahlreiche technische Herausforderungen mit sich:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Miniaturisierung:<\/strong> Alle Systeme mussten in eine kompakte Kapsel integriert werden, ohne die Funktionalit\u00e4t zu beeintr\u00e4chtigen.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Fallschirmausl\u00f6sung:<\/strong> Tests und Optimierung der stabilen Entfaltung des Hochgeschwindigkeitsfallschirms bei \u00dcberschallgeschwindigkeiten.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Aerodynamik:<\/strong> Optimierung der Kapselgeometrie zur Minimierung des Luftwiderstands und zur Sicherstellung einer stabilen Flugbahn.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Produktionsverz\u00f6gerungen:<\/strong> Anpassung der Zeitpl\u00e4ne und Konzentration auf andere Projektbereiche, um unvermeidliche Verz\u00f6gerungen zu bew\u00e4ltigen.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><div class=\"wp-block-image__wrap\"><img decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"776\" src=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cad-model-trace-1024x776.png\" alt=\"CAD model of TRACE\" class=\"wp-image-64666\" srcset=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cad-model-trace-1024x776.png 1024w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cad-model-trace-300x227.png 300w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cad-model-trace-768x582.png 768w, https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cad-model-trace.png 1262w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><a class=\"wp-block-image__fancy-box-button\" href=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cad-model-trace.png\" data-fancybox=\"gallery-64942\" data-caption=\"CAD-Modell von TRACE\" aria-label=\"Open full image\"><img src=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cad-model-trace.png\" class=\"wp-block-image__fancy-box-button-thumbnail wp-post-image\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"><svg class=\"wp-block-image__fancy-box-button-icon\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"18\" height=\"18\" viewBox=\"0 0 18 18\" fill=\"none\" aria-hidden=\"true\">\r\n               <path d=\"M0 2V6H2V2H6V0H2C0.895 0 0 0.895 0 2ZM2 12H0V16C0 17.105 0.895 18 2 18H6V16H2V12ZM16 16H12V18H16C17.105 18 18 17.105 18 16V12H16V16ZM16 0H12V2H16V6H18V2C18 0.895 17.105 0 16 0Z\" fill=\"#092C47\"\/>\r\n             <\/svg><\/a><\/div><figcaption class=\"wp-element-caption\">CAD-Modell von TRACE<\/figcaption><\/figure>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-was-trace-so-einzigartig-macht\"><strong>Was TRACE so einzigartig macht<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>TRACE integriert mehrere fortschrittliche technische Features, um die extremen Anforderungen des Wiedereintrittstests zu erf\u00fcllen. Die Kapsel erreicht Geschwindigkeiten von bis zu <a href=\"#Mach3\">Mach 3<\/a>, wodurch unter dichten atmosph\u00e4rischen Bedingungen extreme Hitze erzeugt wird, um das K\u00fchlsystem gr\u00fcndlich zu testen. Ein hoher ballistischer Koeffizient sorgt f\u00fcr Stabilit\u00e4t und eine gleichm\u00e4\u00dfige Abstiegsgeschwindigkeit.<\/p>\n\n\n\n<p>Im Zentrum der Innovation steht ein Transpirationsk\u00fchlsystem, das Argon-Gas verwendet, um die hitzeexponierten Oberfl\u00e4chen zu sch\u00fctzen und die Struktur vor extremen thermischen Belastungen zu bewahren. Erg\u00e4nzt wird dies durch einen \u00dcberschallfallschirm, der bei <a href=\"#Mach2\">Mach 2<\/a> in etwa 10 km H\u00f6he ausgel\u00f6st wird und eine kontrollierte Abstiegsphase sowie eine zuverl\u00e4ssige Datenerfassung w\u00e4hrend des Wiedereintritts erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n    <aside data-id=\"Mach3\" class=\"aside-popup\">\r\n        <div class=\"popup-content\">\r\n            <div class=\"popup-close-btn\">\r\n                <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/themes\/xometry\/assets\/images\/cross.svg\" alt=\"close-popup\">\r\n            <\/div>\r\n            <div>\r\n                <div class=\"popup-text\">Ca. 3.675 km\/h (2.284 mph) in Bodenn\u00e4he<\/div>            <\/div>\r\n                    <\/div>\r\n    <\/aside>\r\n\n\n    <aside data-id=\"Mach2\" class=\"aside-popup\">\r\n        <div class=\"popup-content\">\r\n            <div class=\"popup-close-btn\">\r\n                <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/xometry.pro\/wp-content\/themes\/xometry\/assets\/images\/cross.svg\" alt=\"close-popup\">\r\n            <\/div>\r\n            <div>\r\n                <div class=\"popup-text\">Ca. 2.450 km\/h (1.522 mph) in Bodenn\u00e4he<\/div>            <\/div>\r\n                    <\/div>\r\n    <\/aside>\r\n\n\n<div id=\"yW5oGMSsS_s-69de273059c56\" data-video-id=\"yW5oGMSsS_s\" class=\"ma-gdpr-youtube-wrapper\" style=\"width:100%;height:56.25%;padding-top:56.25%;\" data-new-window=\"\" data-yt-parameters=\"WyJtYXgtd2lkdGg9XHUyMDFjNzAwcHhcIiJd\"><picture class=\"ma-gdpr-youtube-thumbnail\"><source media=\"(min-width:320px)\" type=\"image\/webp\" srcset=\"\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/ma-gdpr-youtube-thumbnails\/yW5oGMSsS_s\/yW5oGMSsS_s_sddefault.webp\"><source media=\"(min-width:320px)\" type=\"image\/jpeg\" srcset=\"\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/ma-gdpr-youtube-thumbnails\/yW5oGMSsS_s\/yW5oGMSsS_s_sddefault.jpg\"><source media=\"(min-width:240px)\" type=\"image\/webp\" srcset=\"\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/ma-gdpr-youtube-thumbnails\/yW5oGMSsS_s\/yW5oGMSsS_s_hqdefault.webp\"><source media=\"(min-width:240px)\" type=\"image\/jpeg\" srcset=\"\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/ma-gdpr-youtube-thumbnails\/yW5oGMSsS_s\/yW5oGMSsS_s_hqdefault.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/\/xometry.pro\/wp-content\/uploads\/ma-gdpr-youtube-thumbnails\/yW5oGMSsS_s\/yW5oGMSsS_s_mqdefault.jpg\" alt=\"\" title=\"\"><\/picture><svg class=\"ma-gdpr-youtube-button\"><use xlink:href=\"#ma-gdpr-youtube-play-button\"><\/use><\/svg><div class=\"ma-gdpr-youtube-notice\" style=\"font-size:.7em;\"><\/div><\/div>\n\n\n\n<p>TRACE ist eines der ersten Inflight-Experimente zur Transpirationsk\u00fchlung von Hitzeschilden und stellt einen bedeutenden Schritt in Richtung wiederverwendbarer thermischer Schutzsysteme f\u00fcr Hochgeschwindigkeitswiedereintritt dar. Die kompakte, bohnenf\u00f6rmige Druckkapsel, gefertigt durch Metall-3D-Druck mit Titan Grade 5 (Ti6Al4V), demonstriert die Pr\u00e4zision und Vielseitigkeit moderner 3D-Drucktechnologien bei der Herstellung komplexer Strukturen.<\/p>\n\n\n\n<p>Zudem gew\u00e4hrleistet der bei Mach 2 ausgel\u00f6ste \u00dcberschallfallschirm eine sichere Abstiegsphase und eine konstante Daten\u00fcbertragung auch unter extremen Bedingungen.<\/p>\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-erfahrungen-und-ratschlage-fur-zukunftige-raumfahrtinnovatoren\"><strong>Erfahrungen und Ratschl\u00e4ge f\u00fcr zuk\u00fcnftige Raumfahrtinnovatoren<\/strong><\/h2>\n\n\n<p>Wir sind stolz auf die technische Pr\u00e4zision und das Engagement, die in den erfolgreichen Start von TRACE im <a href=\"https:\/\/www.esa.int\/Education\/Rexus_Bexus\/Eight_student_experiments_launched_on_sounding_rockets\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">M\u00e4rz 2024 vom schwedischen Raumhafen Esrange<\/a> geflossen sind. Dieses Projekt erforderte nicht nur technisches Know-how, sondern auch Durchhalteverm\u00f6gen und gegenseitige Unterst\u00fctzung bei R\u00fcckschl\u00e4gen, was unser Team gest\u00e4rkt hat. Diese gemeinsamen Anstrengungen z\u00e4hlen zu unseren gr\u00f6\u00dften Errungenschaften.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit Blick auf die Zukunft freuen wir uns auf TRACER, eine Weiterentwicklung des TRACE-Projekts. TRACER wird direkt in die Rakete integriert, wodurch wir verschiedene K\u00fchlmedien untersuchen und die Systemzug\u00e4nglichkeit verbessern k\u00f6nnen. Mit einem Fokus auf Vereinfachung soll TRACER den Bauprozess optimieren und Innovationen in thermischen Schutzsystemen f\u00f6rdern.<\/p>\n\n\n\n<p>Unser wichtigster Rat f\u00fcr \u00e4hnliche Projekte: Testet und iteriert so fr\u00fch wie m\u00f6glich. Schnelles Prototyping liefert wertvolles Feedback, um Probleme zu identifizieren und das Design effizient zu optimieren. Behaltet eine agile Denkweise bei, bleibt flexibel und passt euch den Testergebnissen an. Diese iterative Herangehensweise ist entscheidend f\u00fcr den Erfolg jedes ambitionierten Projekts.<\/p>\n\n\n\n<p>Erfahren Sie mehr \u00fcber das <a href=\"https:\/\/www.spaceteamaachen.de\/projects\/trace\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">TRACE-Projekt<\/a> und das <a href=\"https:\/\/www.spaceteamaachen.de\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Space Team Aachen<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-text-color has-alpha-channel-opacity has-background\" style=\"background-color:#f5f7f8;color:#f5f7f8\"\/>\n\n\n\n<p><strong>Haben Sie an L\u00f6sungen f\u00fcr Raumfahrtsysteme gearbeitet, von W\u00e4rmemanagement bis hin zu Antrieb oder Materialtechnik? <\/strong>Teilen Sie Ihre Einblicke in die Entwicklung der n\u00e4chsten Generation wiederverwendbarer und effizienter Raumfahrtsysteme!<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"author":50,"featured_media":64696,"comment_status":"open","ping_status":"closed","template":"","c-tag-stories":[2113],"global-tag":[496],"class_list":["post-64942","stories","type-stories","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","c-tag-stories-aerospace-de","global-tag-3d-druck"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO Premium plugin v26.7 (Yoast SEO v27.3) - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-premium-wordpress\/ -->\n<title>Pionierarbeit in der Transpirationsk\u00fchlung f\u00fcr die Raumfahrt | Xometry Pro<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Hallo, ich bin Till, Maschinenbauingenieur beim TRACE-Projekt f\u00fcr Herausforderungen in der Luft- und Raumfahrttechnologie.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" 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