Die Raketen der Arguna-Reihe

Der Grundsatz bei der Entwicklung dieser Raketen war die Verwendung handelsüblicher, leicht beschaffbarer und preisgünstiger Materialien. Die Raketen bestehen aus einem Feststoffmotor, einer Nutzlastsektion und einer Bergungseinheit. Besonderes Augenmerk wurde auf eine robuste und zuverlässige Konstruktion gelegt. Die Startmasse dieser Reihe beträgt bisher ~25kg. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer günstigen, zuverlässigen und umweltfreundlichen Plattform zum Testen von Raumfahrtkomponenten, wie Motoren, Avionik, Lageregelung und Bergungssystemen.

Die Arguna-Raketen und die notwendigen Startgeräte bestehen aus mehreren transportablen Teilstücken, die vor Ort mit einfachem Werkzeug montiert werden. Die Bergung erfolgt durch ein Fallschirmsystem, das durch redundante Auslöseeinrichtungen aktiviert wird.

Antrieb

Das Design der Motoren ist minimalistisch und effizient, ein Stahlrohr mit Deckel bildet den Druckkörper und eine Kegeldüse aus Graphit entspannt die Rauchgase. Die Brenndauer eines Motors beträgt wenige Sekunden, in denen zwischen 3 und 7 kg Treibstoff verbrannt werden. Bei einem Startschub von bis zu 5 kN (das entspricht gut einer halben Tonne!) werden die Raketen mit bis zu > 20 g aus der Startvorrichtung beschleunigt.

Die Treibstoffe der Motoren basieren im wesentlichen auf verschiedenen Nitraten als Oxidatoren, Polyalkoholen oder Epoxidharzen als
Brennstoffen und einigen Hilfsstoffen zur Regulierung des Abbrandverhaltens (Details siehe Feststoffmotoren).

Übersicht über die Technischen Daten der Arguna 1-5

n.e. = (noch) nicht ermittelt
	Arguna 1	Arguna 2	Arguna 3	Arguna 4	Arguna 5 (geplant)
Länge [m]	3,00	3,60	3,20	5,04	6,00
Körperrohr- durchmesser [cm]	16,0	11,0	20,0	12,5	27,0
Körperrohr- material	PVC	Aluminium	Aluminium	Aluminium	GfK
Material der Spitze	Hartholz	Hartholz	Styrodur/GfK	Aluminium	GfK
Material der 4 Flossen	Sperrholz	Sperrholz	Sperrholz	Aluminium	GfK
Startmasse [kg]	25.0 ± 0.2	22.0±0.2	24±0.2	60±5	253
Nutzlastkapazität [kg]	1,50	0,75	2-5	2-5	10
Antrieb	Experimental- motor 1579a (Impulsklasse L)	Experimental- motor 1717a (Impulsklasse M)	Experimental- motor 1734a (Impulsklasse M)	Experimental- motor (Impulsklasse O)	Experimental- motor (Impulsklasse R)
Motorleistung [Ns]	4100 ± 100	5600 ± 100	6000 ± 100	32000±500	288000
Spitzenschub [kp]	320	420	508	1100	1600
Bergungssystem	1 Vorfallschirm, 2 Hauptschirme	1 Vorfallschirm, 1 Hauptschirm	1 Vorfallschirm, 2 Hauptschirme	1 Vorfallschirm + 1 Hauptfallschirm	1 Vorfallschirm + 1 Hauptfallschirm
Gesamtflugdauer [s]	115 ± 10	200 ± 10	130±10	n.e.	n.e.
Zeit bis zum Gipfelpunkt [s]	14 ± 1	20 ± 1	16±1	n.e.	n.e.
max. Geschwindigkeit [m/s]	147 ± 5	213 ± 5	202±5	n.e.	n.e.
max. Beschleunigung [g]	12 ± 1	20 ± 1	15 ± 1	20 - 25	24
max. Flughöhe [m]	1000 ± 50	2500 ± 50	1300 ± 100	8000 - 10000	50 km - 100 km
Anzahl der Flüge (August 2008)	3	2	2	0	0

Anwendungsmöglichkeiten der Arguna

Die beim letzten Flug der Arguna 2 aufgenommenen inertialen Messdaten zeigen, dass in der Freiflugphase (d.h. dem antriebslosen Flug nach Brennschluß) in der Rakete mindestens 8 Sekunden lang nahezu Schwerelosigkeit herrschte (sog. Mikrogravitation).
Auf der Erde ist es schwierig, längere Phasen der Schwerelosigkeit zu erzeugen, da dies praktisch nur im freien Fall möglich ist. Es gibt aber weltweit im Bereich der Mikrogravitationsforschung eine größere Nachfrage als Angebote (v.a. von Hochschulen und Forschungsinstituten, aber auch der Industrie). Dazu kommt, daß Mikrogravitationsexperimente, die mit Flugzeugen oder Höhenforschungsraketen durchgeführt werden, erhebliche Kosten verursachen.
Das von uns zur Entwicklung vorgesehene Fluggerät kann daher eines Tages eine preiswerte und umweltfreundliche Alternative zur Erzeugung von Schwerelosigkeit darstellen.
Mittelfristiges Ziel der FAR ist es, eine verbesserte Forschungsrakete zu entwickeln, die mehr Nutzlast transportieren und längere Mikrogravitationsphasen erreichen kann. Für die Erprobung der dafür notwendigen Technologien sind zunächst kleine Flughöhen von 3 bis 5 km ausreichend.

Arguna