CALLISTO – Technologie-Demonstrator für wiederverwendbare Raketen

CALLISTO (Cooperative Action Leading to Launcher Innovation in Stage Toss back Operations) ist ein gemeinsames Projekt von DLR, JAXA und CNES zur Entwicklung eines Technologie-Demonstrators für eine wiederverwendbare, senkrecht startende und landende Raketen-Erststufe. Ziel ist es, wichtige Technologien für Wiederverwendbarkeit und Strukturentwicklung zu testen und wertvolle Flugdaten für zukünftige Trägersysteme zu gewinnen.

Das DLR-Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie in Stuttgart arbeitet dabei maßgeblich am Landesystem, dem Approach and Landing System (ALS). Der Schwerpunkt liegt auf Design, Auslegung der strukturellen Komponenten und des Thermalschutzsystems der Landebeine. Die Entwicklung erfolgt eng abgestimmt mit dem DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen.

Das ALS sorgt für den autonomen Stand des CALLISTO-Demonstrators. Während Start, Auf- und Abstieg sind die Landebeine eingeklappt, um den Luftwiderstand zu reduzieren. Kurz vor der Landung klappen sie aus. Ein Dämpfungssystem absorbiert die Landekräfte und schützt die Fahrzeugstruktur. Das Landebein besteht aus einer teleskopisch einziehbaren Primärstrebe und einer starren Sekundärstruktur, die zusammen die Last tragen. Eingeklappt sichern drei Verriegelungsmechanismen je Bein, das Ausfahren erfolgt durch ein pneumatisches System mit Federvorspannung.

Um Gewicht zu sparen, sind die Strukturen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) gefertigt und mit Titanbauteilen verbunden. Verschleißmindernde Beschichtungen auf den Primärstreben gewährleisten eine langlebige, präzise Funktion. Das ALS ist außerdem mit einem ablativen Kork-Thermalschutzsystem (TPS) ausgestattet, welches die Landebeine vor extremen Temperaturen schützt. Für die ersten Testflüge, bei denen die Landebeine bereits beim Abheben ausgeklappt sind, wurde zusätzlich ein oxidkeramisches TPS entwickelt, um die erhöhte thermische Belastung durch heiße Triebwerksgase abzufedern.