Nyx (Raumschiff)

Nyx ist ein in Entwicklung befindliches Raumschiff des deutsch-französischen Start-ups The Exploration Company. Benannt ist das Raumschiff nach der griechischen Göttin der Nacht Nyx. Das Unternehmen entwickelt zwei Versionen der Raumkapsel. Nyx Earth ist für Frachtmissionen in niedrige Erdumlaufbahnen konzipiert, beispielsweise Versorgungsmissionen für Raumstationen. Die Variante Nyx Moon soll für Missionen zum Mond und in den cislunaren Weltraum eingesetzt werden können, etwa zur geplanten Raumstation Lunar Gateway. Das Raumschiff soll zunächst für den Transport von Fracht ausgelegt sein, aber langfristig auch für bemannte Missionen weiterentwickelt werden. Nyx soll auf unterschiedlichen Trägerraketen gestartet werden können.

Nyx soll auch dafür ausgelegt werden, 3–6 Monate lang in einer Erd- oder Mondumlaufbahn zu verweilen, um robotische Experimente an Bord durchzuführen. Das soll kostengünstiger sein als eine herkömmliche Raumstation. Auch eine Wiederbetankungsfähigkeit im Weltraum ist vorgesehen.

Zeichnung des Nyx Konzeptes

Nyx Earth

Nyx Earth soll für Frachttransport in niedrige Erdumlaufbahnen entwickelt werden. Das Raumschiff soll einen Durchmesser von 4,5 Metern und eine Gesamtmasse von circa 8 Tonnen haben und in der Lage sein, 4 Tonnen Nutzlast in niedrige Erdumlaufbahnen zu befördern. Ein Teil der Nutzlast dabei in einer Druckumgebung im Inneren der Kapsel befördert werden, während im nicht-wiederverwendbaren Servicemodul weitere Facht außerhalb der Druckumgebung befördert wird. Das Servicemodul soll per Photovoltaik Strom zur Verfügung stellen. The Exploration Company zielt auf einen Preis pro Kilogramm Nutzlast von 15.000 €.

2024 und 2025 sollen zunächst zwei Demonstrationsflüge kleinerer Prototypen absolviert werden. Angestrebt wird ein erster Flug von Nyx im Jahr 2026. Eine Mission mit einem ersten Rendezvous mit der Internationalen Raumstation soll 2027 erfolgen.

Antrieb

Nyx Earth soll vom Triebwerk Mistral aus eigener Entwicklung der Exploration Company angetrieben werden. Als Treibstoff soll Wasserstoffperoxid verwendet werden. Das Triebwerk soll ab 2024 hergestellt werden, dabei sollen auch 3D-Drucker des deutschen Unternehmens Trumpf verwendet werden.

Demonstrationsflüge

Bikini

Der Prototyp Bikini soll mit dem Jungfernflug der Trägerrakete Ariane 6 im Juli 2024 gestartet werden. Zwischenzeitlich wollte das Unternehmen auf einen Rideshare-Flug einer PSLV-Rakete der Indischen Raumfahrtbehörde (ISRO) ausweichen, nachdem der Flug der Ariane 6 verzögert wurde. Das Demonstrations-Vehikel Bikini hat einen Durchmesser von nur 60 cm mit einer Masse von 40 kg. Es ist ein kleinerer Prototyp von Nyx und soll dessen technische sowie aerodynamische Eigenschaften erproben. Bikini soll beim Eintritt in die Erdatmosphäre von einer Geschwindigkeit von 28.800 km/h abbremsen und soll sich dabei auf eine Temperatur von über 2100 °C aufhitzen. Die Herstellung und Qualifizierung des Prototyps fand innerhalb von neun Monaten zu einem Preis von 2 Millionen Euro statt. Diese verhältnismäßig schnelle und günstige Produktion wurde durch Verwendung von herkömmlichen Bauteilen erreicht, die nicht speziell für die Raumfahrt angepasst wurden. Bikini besitzt keine Triebwerke zur Lagekontrolle und wird durch festinstallierte Steuerflächen stabilisiert. Diese Risiken wurden in Kauf genommen, um die Entwicklung von Nys zu beschleunigen. Die Mission soll insgesamt drei Stunden dauern und mit einer Wasserung im Meer enden.

Mission Possible

Im Jahr 2025 soll ein größerer Prototyp mit dem Namen „Mission Possible“ mit einer Falcon 9 Trägerrakete des amerikanischen Unternehmens SpaceX gestartet werden. Die Kapsel soll mit 2,5 m Durchmesser und 1,6 t Masse deutlich größer als Bikini sein. An Bord der Kapsel sollen sich auch etwa 300 kg Nutzlast in Form von wissenschaftlichen Experimenten für die ESA, CNES und DLR befinden. Bei der Mission soll der Prototyp zunächst 2 Stunden lang an der Oberstufe der Trägerrakete befestigt bleiben, währenddessen sind Experimente in Mikrogravitation möglich. Vor dem Wiedereintritt in die Atmosphäre, wird der Prototyp dann von der Oberstufe getrennt werden, soll sich autonom orientieren selbständig, um das Vehikel mit dem Hitzeschild voraus, für den Wiedereintritt auszurichten. Anschließend soll das Raumschiff an Fallschirmen abgebremst werden und nach einer Wasserung geborgen werden. Für Kunden wurde ein Kilogramm Nutzlast auf dieser Mission für 1.500 € angeboten.

Geplante Missionen

Kommerzielles Frachtprogramm der ESA

Die Exploration Company gab ein Angebot zur Entwicklung von Nyx auf die Ausschreibung des kommerziellen Frachtprogramm der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ab. Im Dezember 2023 gab das Unternehmen bekannt, die Auflagen des Lastenhefts erfüllt zu haben. Nach einem Ratstreffen der ESA-Mitgliedsländer in Sevilla im November 2023 waren die Anforderungen für die Nutzlast auf 4 Tonnen in die Erdumlaufbahn und 2 Tonnen zurück zur Erde angehoben worden. Konkurrenzentwürfe zu Nyx hatten vor der Anhebung der zunächst geringere Nutzlastkapazitäten. Nyx wurde im Mai 2024 neben einem Entwurf von Thales Alenia als ein Konzept zur weiteren Entwicklung ausgewählt. Eine zweite Ausschreibungsrunde des Programms soll für einen Testflug eines Frachtraumschiffs stattfinden. Die Leiterin des Programms, Astronautin Samantha Cristoforetti, rief dazu auf, das Budget des Programms zu erhöhen, das Magazin Ars Technica zeigte sich angesichts der geringen Förderhöhe skeptisch darüber, ob die Finanzierung ausreiche, um innerhalb des ambitionierten Zeitplans ein einsatzbereites Raumfahrzeug zu entwickeln. Die ESA hofft, aus dem Frachtprogramm langfristig auch Fähigkeiten für die bemannte Raumfahrt abzuleiten.

Private Raumstationen

September 2023 unterzeichnete The Exploration Company eine Vorbuchungsvereinbarung für Frachtdienste mit dem amerikanischen Start-up Axiom Space, dessen Ziel es ist, eine private Raumstation zu betreiben. Im Rahmen dieser Vereinbarung soll die Exploration Company mit Nyx ab Ende 2027 Versorgungs- und Transportmissionen zur Raumstation von Axiom Space fliegen.

Auch die geplante privaten Raumstation Starlab möchte die Exploration Company mit Nyx versorgen.

Nyx Moon

Nyx Moon ist für Mondmissionen vorgesehen. Sie soll in der Lage sein, 5,5 Tonnen Fracht zum zukünftigen Lunar Gateway zu befördern und 2 Tonnen auf dem Mond landen. Für Landung auf der Mondoberfläche soll Nyx zusätzlich mit einem Landegestell ausgerüstet werden. Nach einer Landung soll Nyx Moon auch Distanzen auf dem Mond überwinden können. Dies ermöglichte es bei einer Mission mehrere Orte anzusteuern. The Exploration Company zielt auf eine erste Mondmission im Jahr 2028 ab.

Im Juni 2022 unterschrieben The Exploration Company und OHB eine Absichtserklärung für die Kooperation bei Technologiedemonstration für Mondmissionen. OHB möchte das GNC-System (Ground Navigation and Control) von The Exploration Company auf der Mondlandefähre LSAS (Lunar Surface Access Vehicle) unterbringen und erproben. LSAS soll 2025 erstmals auf dem Mond landen.

Antrieb

Das ebenfalls eigens entwickelte Triebwerk Huracán soll Nyx Moon antreiben, ist aber auch für die Oberstufen von kleinen Trägerraketen und andere orbitale Fahrzeuge geeignet. Hergestellt wird es wie Mistral im 3D-Druck. In einer Testserie, die sich bis Februar 2024 erstreckte, wurde das Triebwerk 8-mal und insgesamt 560 s lang gezündet. Die Tests erfolgten am Institut für Raumfahrtantriebe des Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) in Lampoldshausen.

Typhoon Triebwerk

Die ESA schrieb im Dezember 2023 einen Aufruf aus, ein Raketentriebwerk mit sehr hoher Leistung (250 t Schub) zum Antrieb einer neuen sehr schweren Trägerrakete zu entwickeln. Die Ausschreibung erfolgte im Rahmen des FLPP (Future Launchers Preparatory Programme) Programms der ESA zur Entwicklung zukünftiger Trägerraketen. The Exploration Company entwickelt für diese Ausschreibung das Typhoon Triebwerk. Die Entwicklungsarbeit wird an den Standorten Bordeaux, München und Turin stattfinden. Die Entwicklung des Triebwerks von der französischen Raumfahrtagentur (CNES) kofinanziert, allerdings nur die Arbeit am Standort in Bordeaux. Das Triebwerk soll ab 2030 verfügbar sein und eine Leistung liefern, die der des Raptor-Triebwerks von SpaceX ähnelt.

Weblinks

• Nyx auf der Exploration Company-Webseite