Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) macht große Schritte in die Zukunft der wiederverwendbaren Raumflüge, und der Vorreiter dieser Revolution ist das Projekt Space Rider. Es handelt sich um ein unbemanntes, autonomes Raumfahrzeug, das Europa einen routinemäßigen, kostengünstigen und regelmäßigen Zugang zur niedrigen Erdumlaufbahn ermöglichen soll. Dieses innovative Weltraumlabor, das mit der Vega-C-Rakete in den Orbit gebracht wird, stellt einen technologischen Wendepunkt dar, der das Potenzial hat, die wissenschaftliche Forschung und kommerzielle Aktivitäten im Weltraum zu transformieren.

Konzipiert als eine Art orbitaler Güterzug, wird der Space Rider Missionen durchführen, die bis zu drei Monate dauern können, woraufhin er selbstständig zur Erde zurückkehren wird. Seine modulare Natur und die Ladekapazität von bis zu 800 Kilogramm öffnen die Tür zu einem breiten Spektrum von Anwendungen, von der pharmazeutischen Forschung in der Mikrogravitation und der Entwicklung neuer Materialien bis hin zum Testen von Technologien unter realen Weltraumbedingungen und der Produktion im Orbit. Nach Abschluss der Mission wird das Raumfahrzeug eine präzise Landung auf Kufen mithilfe eines großen steuerbaren Fallschirms, einem sogenannten Gleitschirm, durchführen und für eine schnelle Wartung und eine neue Mission bereit sein.

Entscheidende Tests auf Sardinien als Auftakt zur operativen Phase

Um die Zuverlässigkeit und Sicherheit dieses komplexen Systems zu gewährleisten, führte das für die Entwicklung des Space Rider zuständige Team im Juni 2025 eine intensive zweiwöchige Testkampagne durch. Diese Testreihe, die an eine frühere Kampagne aus dem Jahr 2024 anknüpfte, fand auf dem Militärübungsplatz Salto di Quirra (Poligono Interforze del Salto di Quirra - PISQ) auf Sardinien in Italien statt. Die Kampagne hatte zwei grundlegende Ziele: die Qualifizierung des komplexen Fallschirmsystems, das das Raumfahrzeug beim Wiedereintritt verlangsamt, und, was noch wichtiger ist, das Testen der fortschrittlichen autonomen Navigationssoftware, die es dem Space Rider ermöglicht, selbstständig an einem vordefinierten Ort zu landen.

Zu Testzwecken wurden Modelle des Space-Rider-Raumfahrzeugs aus einem Transporthubschrauber vom Typ CH-47 Chinook der italienischen Armee aus Höhen zwischen einem und zweieinhalb Kilometern abgeworfen. Dieser für militärische Übungen und Experimente vorgesehene Übungsplatz bot ideale Bedingungen zur Simulation der entscheidenden Phasen der Rückkehr aus dem Orbit.

Komplexe Fallschirmkette für eine sichere Landung

Die Rückkehr eines Raumfahrzeugs aus dem Orbit stellt eine enorme technische Herausforderung dar. Wenn der Space Rider seinen Wiedereintritt in die Erdatmosphäre beginnt, wird er sich mit einer Geschwindigkeit bewegen, die mehr als das Sechsfache der Schallgeschwindigkeit beträgt. Die Reibung mit den Luftmolekülen bei diesen Geschwindigkeiten erzeugt extreme Temperaturen, die auf der Oberfläche des Raumfahrzeugs 1600°C überschreiten können. Um diesen feurigen Sturz zu überleben und sicher zu landen, ist der Space Rider mit einem ausgeklügelten, mehrstufigen Fallschirmsystem ausgestattet.

Der Verzögerungsprozess beginnt mit dem Öffnen des ersten, kleineren runden Bremsfallschirms (Drogue Chute), kurz nachdem die Geschwindigkeit unter die Schallgeschwindigkeit gefallen ist. Seine einzige Aufgabe ist es, das Modul anfänglich und drastisch zu verlangsamen. Danach wird in einer Höhe von etwa fünf Kilometern ein kleinerer, sogenannter „Pilot“-Schirm aktiviert, dessen Funktion es ist, das Haupt- und größte Element – den massiven Gleitschirm – herauszuziehen und korrekt zu positionieren. Genau dieser Gleitschirm, ähnlich denen von Gleitschirmfliegern, ermöglicht den kontrollierten Flug und die präzise Steuerung des Raumfahrzeugs zum Ziel-Landeplatz.

Während der Kampagne auf Sardinien wurden erfolgreich drei Abwurfversuche durchgeführt, die die Korrektheit der gesamten Fallschirmkette bestätigten. Die Tests bewiesen, dass die Fallschirme die Geschwindigkeit gemäß den vorhergesagten Parametern reduzieren und verifizierten die gesamte Sequenz des Auslösens und Aufblasens, vom ersten Bremsfallschirm bis zur vollständigen Öffnung des Gleitschirms.

Autonome Landung: Revolutionäre Präzision ohnegleichen

Parallel zu den Fallschirmtests wurden auch drei entscheidende Tests der autonomen Navigation im sogenannten „geschlossenen Regelkreis“ (Closed-Loop) durchgeführt. Zu diesem Zweck wurde ein spezielles Testmodell verwendet – eine Metallplattform, die mit der gesamten notwendigen Elektronik, Sensoren und Aktuatoren ausgestattet war. Dieses Modell enthielt die Steuerungselektronik, zwei Winden zum Ziehen der Steuerleinen des Gleitschirms, einen Behälter für die verpackten Fallschirme und Betonballast, um die Masse an die tatsächliche Masse des Space-Rider-Rückkehrmoduls anzupassen.

Nach dem Abwurf aus dem Hubschrauber steuerte dieses Testmodell seinen Abstieg bis zum Moment des Bodenkontakts völlig selbstständig. Es verließ sich ausschließlich auf seine eigenen Sensoren und seine Steuerungssoftware, ohne jegliche Intervention oder Kontrolle vom Boden aus. Die Ergebnisse waren hervorragend. Obwohl das italienische Wort „salto“ „Sprung“ bedeutet, hat die Kampagne gezeigt, dass der Space Rider extrem sanft und mit einer Präzision von nur 150 Metern vom Zielpunkt landen kann. Das Erreichen eines so ehrgeizigen Ziels stellt einen enormen Erfolg für die europäische Raumfahrtindustrie dar und ist die erste derartige Leistung weltweit für die präzise Landung eines Raumfahrzeugs dieser Größe unter einem Gleitschirm.

Während eines Testflugs aus einer Höhe von 2,5 Kilometern flog das Modell etwa 12 Minuten lang und hielt eine vertikale Sinkgeschwindigkeit von etwa 4 Metern pro Sekunde bei, während die Geschwindigkeit bei der Landung auf nur 2 Meter pro Sekunde reduziert wurde – all das ausschließlich vom autonomen System gesteuert.

Synergie von Industrie, Wissenschaft und Verteidigung

Der Erfolg dieser Tests wäre ohne eine starke Zusammenarbeit zwischen der europäischen Industrie und dem italienischen Verteidigungssektor unmöglich gewesen. Die gesamte Testkampagne wurde von Thales Alenia Space Italia geleitet, dem Hauptauftragnehmer für das Space-Rider-Projekt und verantwortlich für die Entwicklung des Rückkehrmoduls. Starke Unterstützung leisteten auch Industriepartner wie Sener, CIMSA, Teseo und Meteomatics, von denen jeder seine spezifische Rolle bei der Entwicklung entscheidender Komponenten hatte. Eine unverzichtbare Rolle spielten auch die italienische Luftwaffe und das Heer, die wesentliche logistische Unterstützung vor Ort leisteten und den Flugbetrieb sowie den Zugang zum Übungsplatz Salto di Quirra sicherstellten.

Letzte Schritte vor dem ersten Orbitalflug

Obwohl die jüngsten Tests ein großer Schritt nach vorne sind, stehen noch mehrere Verifikationsphasen aus, bevor der Space Rider vollständig für seine erste Mission bereit ist. Der nächste Schritt ist eine Kampagne zur Erprobung des Abwurfs des Gesamtsystems, die ein maßstabsgetreues Modell des Rückkehrmoduls umfassen wird. Dieses Modell wird die identische Masse, aerodynamische Form und das Fahrwerk wie das echte Raumfahrzeug haben, wodurch der gesamte Lande- und Aufsetzvorgang demonstriert wird.

Die abschließende Testkampagne wird sich auf die Landestabilität konzentrieren und die schlimmstmöglichen Szenarien untersuchen. Zu diesem Zweck wird ein Modell mit integriertem Fahrwerk auf einer achterbahnähnlichen Konstruktion beschleunigt und auf eine Landebahn fallen gelassen, um sicherzustellen, dass selbst bei raueren Landungen die empfindliche wissenschaftliche Nutzlast keinen übermäßigen Stößen ausgesetzt ist. Auch diese letzte Phase wird mit Unterstützung des italienischen Verteidigungsministeriums durchgeführt, wobei neue Landeinfrastrukturen genutzt werden, die auf dem Übungsplatz Salto di Quirra gebaut werden. Dieser Standort wird entwickelt, um nicht nur die Tests des Space Rider, sondern auch zukünftige suborbitale Missionen zu unterstützen. Der für eine schnelle Wiederinbetriebnahme konzipierte Space Rider wird nach jeder Mission einen sechsmonatigen Wartungsprozess durchlaufen, nach dem er bereit sein wird, in den Weltraum zurückzukehren und neue, revolutionäre Experimente durchzuführen.

Quelle: European Space Agency