2025年10月7日
- DLR 飛行實驗 ATHEAt 於 2025 年 10 月 6 日搭載探空火箭從挪威北部的安島航太發射場成功發射。
- 重點特別放在由纖維增強陶瓷和創新感測器技術製成的耐熱組件上。
- 在飛行實驗中，機上的 300 多個感測器記錄了全面的數據集並將其發送到地面站。
- 這些數據對開發面向未來、可重複使用的航太運輸飛行器零件做出了重要貢獻。
- 重點：太空旅行、可重複使用的太空運輸系統、探空火箭
未來，越來越多的太空船零件將實現可重複使用，這意味著它們可以多次使用，從而更加經濟。德國航空航天中心（DLR）正在研發這方面的技術，並用探空火箭進行測試。 2025年10月6日上午10:45，ATHEAt飛行實驗裝置從挪威北部安島發射場成功升空。實驗裝置在海上飛行了總共約四分鐘，其中兩分鐘的速度超過了9馬赫。這個速度範圍尤其引人注目：在如此高的速度下，飛行器的溫度超過攝氏2000度，巨大的氣動熱負荷作用於材料和結構——類似於太空船重返地球大氣層時的情況。在飛行過程中，探空火箭的最大高度超過了30公里。全面的測量數據已成功傳輸到DLR和安島航天中心的地面站。
科技發展的寶貴數據寶藏
「透過ATHEAt飛行實驗，我們成功地實現了比以往專案更長的高馬赫數飛行時間。我們由此達到了一個新的里程碑，並為進一步的研發工作收集了寶貴的數據。」ATHEAt計畫負責人阿里·古爾漢教授總結道。這得歸功於德國航空航天中心團隊在飛行實驗中安裝的300多個感測器。此外，機上還搭載了微型非接觸式感測器，例如紅外線攝影機、雷射掃描儀和輻射溫度計。 DLR自主研發的模組化資料擷取系統讀取感測器數據，並將處理後的資料無線傳輸到地面站。
結構、冷卻實驗和襟翼的極端應力測試
DLR團隊將有效載荷安置在火箭的前部，其中包含科學實驗艙以及用於測量、供電和數據傳輸的服務艙。閃閃發光的灰色前驅物主要由特殊的纖維增強陶瓷製成。它完全由DLR採用專門研發的製程製造，性能極為強大：它不僅能夠承受極高的溫度，而且機械性能極其穩定，重量相對較輕。 ATHEAt飛行器上的科學載重還包括兩個冷卻實驗艙。研究人員利用它們來研究如何利用主動冷卻技術來控制前驅體上的極高溫度。
ATHEAt 飛行實驗的前體還配備了四個可移動襟翼，它們也由纖維增強 DLR 陶瓷製成。在飛行過程中，它們成功打開，並產生了極高的溫度。這類襟翼未來可用於改良太空船的控制。
「未來可重複使用太空運輸系統的防熱系統也必須能夠可靠地承受我們在ATHEAt飛行實驗中重現的重返地球大氣層時所面臨的挑戰，」德國航空航天中心空氣動力學與流動技術研究所超音速和高超音速技術部門負責人阿里·古爾漢（Ali Gülhan）解釋道。重返大氣層階段，由於其在氣動熱力學和空氣動力學領域的極端條件，也是航空航太工業發展的關鍵點。 「因此，透過ATHEAt這樣的項目，我們正致力於縮小這一全球技術差距。」為此，德國航空航天中心依靠ATHEAt及其前身項目的飛行實驗組合，並透過複雜的模擬、設計和地面組件測試提供支援和持續回饋。這種方法是德國航空航天中心太空研究的戰略核心要素，加上德國航空航天中心在該領域的多年專業知識，正受到全世界的關注。
成功發射：ATHEAt 飛行實驗，兩級推進，總長 13.5 米
德國太空中心擁有自己的設施，用於規劃和執行諸如ATHEAt飛行實驗等任務：移動火箭基地（MORABA）。基地的團隊負責規劃、維護和發射亞軌道探空火箭，並擁有數十年的經驗。在挪威北部的發射任務，德國太空中心與安島太空火箭發射場合作。 ATHEAt飛行實驗採用了由MORABA專門開發的新型兩級推進系統：第一級，即下部推進系統「紅風箏」（RED KITE），是德國太空中心與拜仁化學公司合作開發的。 「紅風箏」整流罩後方是一具功率極高的固體推進劑引擎。第二級則採用加拿大「黑雁」（Black Brant）火箭引擎。這種推進系統組合尤其適用於微重力和高超音速研究。 ATHEAt計畫的探空火箭頂部搭載科學負荷，長約13.5公尺。
為了達到盡可能高的溫度，研究火箭採用了專為該專案設計的更平坦的拋物線飛行軌跡。這使得它能夠在相對較低的高度以高馬赫數長時間飛行。德國宇航中心新開發的傳感器組為確定第二級點火時機提供了關鍵數據。這個「感測器立方體」使用固定的起始位置，測量飛行過程中的加速度和角速度，並利用這些數據計算火箭在太空中的位置。飛行結束後，火箭濺落在挪威海一個指定的安全區域。
[照片]
(A) ATHEAt 飛行實驗離開發射台
2025年10月6日，ATHEAt飛行測試從安多亞航太發射場發射升空。此項研究的重點是可重複使用航太運輸工具的技術。為了防潮，探空火箭的上部裝有泡沫蓋，但在發射過程中破裂。
(B) ATHEAt 飛行實驗懸掛在發射台上
該研究火箭的預製體由德國太空中心研發和製造的一種特殊纖維增強陶瓷製成。它具有極強的耐熱性、穩定性和輕量化。
(C) 在 ATHEAt 飛行實驗發射期間，坡道將以一定角度向上傾斜
ATHEAt 項目中的探空火箭將以更平坦的拋物線飛行，以盡可能長時間保持高馬赫數。
(D) ATHEAt 發射後不久的飛行實驗
由德國航空航天中心研發的第一級推進器「RED KITE」成功將研究火箭發射至挪威海上空。
(E) 一切準備就緒，可以接收 ATHEAt 飛行實驗的數據
距離發射台幾百公尺的德國航空航天中心移動火箭基地（MORABA）的移動接收站。