Schon lange bevor 2022 ein unsägliches Blutbad das Ende friedvollen Lebens im Osten Europas besiegelte, hatte in der deutschen und europäischen Raumfahrt die Forderung nach technologischer „Non-Dependence“ eine Spitzenposition unter den strategischen Prioritäten erobert. Besonders im Fokus: große im Raum entfaltbare Reflektorantennen, geeignet für Missionen aller Art.

Die Geschichte dieser deutschen Technologie für Europa begann vor mehr als einem Jahrzehnt mit SCALABE, einer seitens ESA finanzierten Technologieentwicklung und SMERALDA (SME´s Radar and Large Deployable Antenna), einer von der deutschen Raumfahrtagentur finanzierten Studie mit maßgeblicher Beteiligung des Antennenspezialisten HPS GmbH. Über weitere technische Kapitel erfolgreicher Konkretisierung des Ziels mit maßgeblicher Unterstützung von ESA und EU führten die die Münchner schließlich 2020 ein Konsortium von meist mittelständischen Partnern aus acht Ländern zum spektakulären Gewinn des 115-Millionen-Euro Auftrags  seitens des Prime`sThalesAlenia Space (TAS) für „CIMR LDRS“ (Large Deployable Reflector Subsystem): die größte rotierende entfaltbare Reflektorantennen-Konstruktion der Welt für das Copernicus-Leuchtturmprojekt CIMR (Copernicus Imaging Microwave Radiometer) der EU zur Beobachtung von Land, Eis und Ozeanen insbesondere der Arktis aus dem All unter dem Management der europäischen Raumfahrtagentur ESA. Das LDR-Subsystem besteht aus Reflektor, Arm, Entfaltelektronik, Verkabelung, verschieden Niederhaltemechanismen und Thermal-Hardware.

Nach langer Designphase und intensiver Iteration mit dem direkten Kunden TAS in Rom und dem Endkunden ESA erfolgte der Startschuss  im Rahmen der Phase C/D durch den Abschluss des ersten so genannten „Manufacturing Readiness Review“ für Bau und Test eines Qualifizierungsmodells (Engineering Qualification Model, EQM). In diesen Tagen des Frühjahrs 2025 läutete nun HPS die intensive Phase der Herstellung des EQM endgültig ein.

Herausforderungen auf dem Weg zu neuen Ufern

Die technischen Herausforderungen waren und sind immens, denn Ziel ist kein geringeres als ein entfaltbares Reflektor-Konstrukt für hohe Frequenzen (Ka-Band) mit acht Metern Durchmesser an einem ebenfalls entfaltbaren acht Meter langen Arm, das sich im Orbit achtmal pro Minute um die eigene Achse dreht. Das resultiert in extremen Anforderungen wie etwa der eines RMS-Wertes (Root Mean Square) für die Oberflächengenauigkeit, der um einiges kleiner sein soll als 1/10 mm auf die gesamten 50 m² Reflektorfläche, oder einer erlaubten Abweichung der 8 m entfernten Armspitze von maximal lediglich10 mm vom Nominalwert, Schwingungen, Zentrifugalkraft und Thermalverformungen inbegriffen.

Nicht weniger anspruchsvoll waren und sind die Herausforderungen an das Management der vielfältigen Aspekte des Projektes. Eine herausragende Rolle nimmt dabei von Anfang an die Programmleitung des CIMR-Teams der ESA und seitens TAS ein, während die für ihre Heritage im institutionellen, militärischen und kommerziellen  Antennenbau bekannte HPS GmbH – neben der eigenen Entwicklungsarbeit auf Arm-und Subsystemlevel – die Führung des Konsortiums aus rund einem Dutzend KMU obliegt, darunter so herausragende Innovationstreiber wie die Münchner LSS GmbH für das entfaltbare Reflektorassembly (DRA), basierend auf einer höchst erfolgreichen, langjährigen Entwicklungspartnerschaft. Von der ehemaligen portgiesischen HPS-Tochter und heutigen FHP stammen die Leichtbau-Karbonstreben für das DRA, die INVENT GmbH steuert die kohlefaserverstärkten Rohre für den auf 8-Meter entfaltbaren Haltearm (DAA) bei, NanoSpace Schweiz entwickelt und produziert die hochgenauen und gleichzeitig stabilen, motorgetriebenen Gelenke des Arms, HPS-Rumänien und INEGI Portugal die Konstruktionen für Bodentests und Transporte („MGSE“). Darüber hinaus ist HPS verantwortlich für die Bereitstellung des Zentralelementes für den entfaltbaren Reflektor: das messbar beste Ka-band MESH von HPtex, das es in 9 m x 9 m Größe überhaupt zu kaufen gibt – und nebenbei als „made in Germany“ europäische Non-Dependence von der Vision in die Realität überführt. Denn ein MESH in solch Dimensionen gab es bis dahin nur aus amerikanischer Produktion.

Ursprünglich als wesentliches Element der deutsch-europäischen Lieferkette für CIMR geplant, verkauft das 2020 gegründete Joint-Venture HPTex GmbH (JV ausIprotex GmbH & Co. KG und HPS GmbH) mittlerweile seine Meshprodukte weltweit, insbesondere auch in asiatischen wie kontinentalamerikanischen Ländern. Das EQM-Mesh für CIMR ist kürzlich aus der HPtex-Fertigung gekommen.

Ende des Jahres stehen die wichtigsten Komponenten (DAA und DRA) bereit, die Serie der Tests beginnt früh in 2026.

„Wer vorne sein will, sollte keine Angst vor dem Unbekannten haben“ (Ernst K. Pfeiffer)

Wenn 2029 CIMR an Bord einer Vega C zu seiner Mission auf sonnensynchroner Bahn aufbricht, um jeweils von früh bis spät u.a. Eisschilde und Schnee unter Beobachtung zu nehmen, winkt Europa nicht nur der Gewinn der Erkenntnisse aus dem Projekt, sondern auch die Gewissheit, den Schritt zur technologischen LDRS-Unabhängigkeit gemeistert zu haben. LDRS sind eben auch Produkte für eine Reihe von militärischen Anwendungen, die gerade in diesen Jahren zu einer gesteigerten Verteidigungsfähigkeit beitragen können. HPS-CEO Ernst K. Pfeiffer sieht darin noch einen über den unmittelbaren Projekterfolg weit hinausreichenden Meilenstein: „Dieses Raumfahrtprojekt ist klarer Beleg dafür, dass die Mentalität aller Projekt-Beteiligten – der Industrie wie der Institutionen – eine ganz andere ist als die der Risikoscheu, welche die Öffentlichkeit vor allem Deutschland, teils auch der ESA normalerweise unterstellt. Keine Angst vor dem Unbekannten zu haben ist der erste Schlüssel zum Erfolg. Vorne ist nun mal da, wo es dunkel wird. Besonders im Weltraum. Aber eben nicht nur da.“

Quelle: HPS-GmbH.com