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Im August 2010 gab die JAXA bekannt, einen neuen Trägertyp, die Epsilon zu entwickeln. Nachdem die
My V ausgemustert wurde, fehlt ein Träger für kleinere Nutzlasten. Die Epsilon soll für die Kosten für einen Start gegenüber dem Vorgängermodell deutlich senken. Dies wird
erreicht, indem die erste Stufe der My-5, die einen großen Kostenfaktor darstellte, da sie aus zwei Segmenten und der Brennkammer bestand, die erst am Startplatz zusammengebaut werden konnten, ersetzt wird, durch einen modifiziertem Booster der H-IIA. Die beiden Oberstufen der My-V sollen in leicht verbesserter Form eingesetzt werden. Ein kleines Antriebsmodul mit flüssigen Treibstoffen soll Bahnungenauigkeiten ausgleichen. Trotzdem nimmt die Nutzlast bei höheren
Umlaufbahnen stark ab.
Die Epsilon wird auch ein wesentlich einfacheres Steuersystem beinhalteten, nachdem das bisherige für jeden Start eigens konfiguriert werden musste. Die Vorbereitungszeit vor dem Start sollte auf ein Viertel reduziert werden, indem zahlreiche Tests automatisch und autonom durchgeführt werden. Ein Desktop Rechner soll dafür "künstliche Intelligenz" einsetzen. In den oberen Stufen sollen leichtgewichtigere CFK-Motorgehäuse zum Einsatz kommen die ohne die übliche Aushärtung im Autoklaven hergestellt wurden. Die zweite Stufe auf Basis des Antriebs der My-V hat eine ausfahrbare Düse. Dadurch kann der Stufenadapter kompakter gehalten werden. Die Nutzlasthülle ist für eine Rakete dieser Größe sehr lang. Sie umgibt auch die zweite und dritte Stufe und wird recht früh nach dem Brennschluss der ersten Stufe abgetrennt.
Bis 2010 wurden schon drei Jahre an dem Design gefeilt, sodass der Träger schon 2013 seinen Jungfernflug durchführen könnte. Die erste Mission wird die wissenschaftliche Mission Sprint A sein. Ein Teleskop in einem 500-km-Orbit, welches Venus, Mars und Jupiter beobachten soll. Danach ist ein Start pro Jahr geplant. Nutzlasten sollten Technologieexperimente und kleinere wissenschaftliche Satelliten sein. Die Entwicklungskosten werden auf 200 Millionen Dollar beziffert. Der Startpreis wurde nicht veröffentlicht, doch auf der Projektseite ist als Ziel eine Kostenreduktion um ein Drittel angegeben.
Die Epsilon besitzt allerdings auch eine geringere Performance von 1.170 kg in den LEO-Orbit, verglichen mit 1.900 kg bei der My-V.
Erstmals könnte eine Feststoffrakete auch vom Tanegashima Space Center aus starten. Eine der beiden H-IIA / H-IIB Rampen könnte für den Start umgebaut werden. Alternativ ist im Gespräch die My-V Startrampe im Uchinoura Space Center zu nutzen. Wo der neue Träger startet, ist bisher noch nicht entschieden.
Erste Nutzlast ist der Satellit Spectroscopic Planet Observatory for Recognition of Interaction of Atmosphere (SPRINT-A). Er soll mit einem Teleskop und UV Spektrometer die Atmosphären von Venus, Mars, Jupiter und Io von einem Orbit aus untersuchen. Der 320 kg schwere Satellit soll in eine 950 x 1250 km hohe, 31 Grad geneigte Umlaufbahn gelangen. Er soll eine typische Nutzlast sein, auch die nächsten Satelliten sollen um die 500 kg wiegen. 300 kg könnte die Epsilon auf eine Fluchtbahn bringen. Das wäre ausreichend für kleine Raumsonden.
Am 14.9.2013 klappte der Jungfernflug, nachdem der Countdown am 27.8.2013 abgebrochen wurde: ein Computer hatte eine falsche Lage der Rakete gemeldet. Dies stimmte jedoch nicht. Das Antriebsmodul beförderte zuerst den Satelliten in eine elliptische Umlaufbahn und zirkularisierte diese beim nächsten Umlauf. Dies ist energetisch günstiger und erlaubt genauere Bahnen. Ähnliche Strategien setzt auch die europäische Vega sowie US-Feststoffraketen (Athena, Pegasus) ein. SPRINT-A wurde wie es in Japan Tradition ist mit einem "nicht technischen" Namen nach dem Start belegt, er heißt nun Hisaki, nach einer Bucht nahe des Startorts.
Im Kontrollzentrum waren nur 8 Personen. Beim Start einer H-2A sind dagegen bis 150 Personen mit den Vorbereitungen vertraut (allerdings nicht nur im Kontrollzentrum). Die Startkosten sollen 3,8 Milliarden Yen (37 Millionen Dollar im September 2013) betragen, das ist die Hälfte der kosten der My-V. Sie könnten auf 3 Milliarden Yen sinken, wenn eine höhere Startfrequenz von 1 Start pro Jahr erreicht wird. Das ist wenn man das gesparte Geld für Nutzlasten einsetzt nicht ausgeschlossen. Die My-V die doppelt so teuer war startete siebenmal in zehn Jahren. Der nächste Start wird 2015 erfolgen.
Die Epsilon startet von der ehemaligen My-V Startrampe. Beim Start gibt es drei Freiflugphasen. Eine kürzere nach Ausbrennen der ersten Stufe. Kurz vor Zündung der zweiten Stufe wird dann die Nutzlastverkleidung abgetrennt. Eine zweite längere folgt nach Brennschluss der zweiten Stufe. Das PBS zündet erneut nach einer Pause. Es wird betrieben bis ein elliptischer Erdorbit mit einem Apogäum in der gewünschten Bahnhöhe erreicht ist. 60 Minuten nach dem Start wird dieser Orbit dann in einen kreisförmigen durch eine zweite Zündung umgewandelt.
| Ereignis beim Jungfernflug | Realer Zeitpunkt | Geplanter Zeitpunkt |
|---|---|---|
| Abheben Ausbrennen erste Stufe Abtrennung Nutzlastverkleidung Trennung erste / zweite Stufe Zündung zweite Stufe Brennschluss zweite Stufe Trennung zweite/dritte Stufe Zündung dritte Stufe Brennschluss dritte Stufe Trennung dritte Stufe Post Burnstage (PBS) Erste Zündung PBS Erster Brennschluss PBS Zweite Zündung PBS Zweiter Brennschluss PBS Abtrennung SPRINT-A |
0 min. 0 sec. 1 min. 54 sec. 2 min. 31 sec. 2 min. 40 sec. 2 min. 45 sec. 4 min. 24 sec. 10 min. 23 sec. 10 min. 27 sec. 11 min. 56 sec. 16 min. 47 sec. 21 min. 26 sec. 25 min. 53 sec. 54 min. 24 sec. 59 min. 19 sec. 61 min. 39 sec. |
0 min. 0 sec. 1 min. 52 sec. 2 min. 30 sec. 2 min. 41 sec. 2 min. 45 sec. 4 min. 27 sec. 10 min. 24 sec. 10 min. 28 sec. 11 min. 57 sec. 16 min. 48 sec. 19 min. 8 sec. 29 min. 58 sec. 53 min. 50 sec. 60 min. 30 sec. 61 min. 40 sec. |
Die Abweichungen in der Brennzeit des PBS (Soll: 1070 s, Ist: 562 s) deuten darauf hin, dass die Leistung der Rakete höher ist als geplant, da dann weniger Treibstoff verbraucht wurde,
Datenblatt Epsilon |
|||
Einsatzzeitraum: Starts: Zuverlässigkeit: Abmessungen: Startgewicht: Maximale Nutzlast: Nutzlasthülle: |
2013- 1, davon 0 Fehlstarts 100% 24 m Höhe 91.000 kg 1.200 kg in einen 250x 500 km LEO-Orbit, 31 Grad (ohne PBS) 11 m Länge, 2,50 m Durchmesser, 700 kg Gewicht |
||
SRB-A |
M-34c |
KM-V2b |
|
|---|---|---|---|
Länge: |
11,90 m |
4,30 m |
2,95 m |
Durchmesser: |
2,50 m |
2,20 m |
1,55 m |
Startgewicht: |
76.400 kg |
12.000 kg |
1.430 kg |
Trockengewicht: |
10.400 kg |
1.000 kg |
142 kg |
Schub Meereshöhe: |
1.520 kN |
- |
- |
Schub (maximal): |
2.245 kN |
337 kN |
52 kN |
Triebwerke: |
SRB-EM |
BP-205J |
- |
Spezifischer Impuls |
2158 m/s |
- |
- |
Spezifischer Impuls |
2765 m/s |
2952 m/s |
2952 m/s |
Brenndauer: |
112 s |
122 s |
89 s |
Treibstoff: |
HTPB/ Aluminium/ Ammoniumperchlorat |
HTPB/ Aluminium/ Ammoniumperchloratfest |
HTPB/ Aluminium/ Ammoniumperchlorat |
JAXA Space Transportation Programm
Startlisten Japanischer Trägerraketen
Yasuhiro Morita, A New Type of Launch Vehicle: A Rocket with Artificial Intelligence
Wie man an dem Umfang der Website sieht, sind Trägerraketen eines meiner Hauptinteressen. Es gibt inzwischen eine Reihe von Büchern von mir, auch weil ich in den letzten Jahren aufgrund neuer Träger oder weiterer Informationen über alte Projekte die Bücher neu aufgelegt habe. Sie finden eine Gesamtübersicht aller Bücher von mir bei Amazon und hier beim Verlag.
Ich beschränke mich in diesem Abschnitt auf die aktuellen Werke. Für die in Europa entwickelten Trägerraketen gibt es von mir zwei Werke:
Europäische Trägerraketen 1 behandelt die Vergangenheit (also bei Drucklegung): Das sind die nationalen Raketen Diamant, OTRAG und Black Arrow und die europäischen Träger Ariane 1 bis 4 und Europarakete.
Europäische Trägerraketen 2 behandelt die zur Drucklegung 2015 aktuellen Träger: Ariane 5, Vega und die damaligen Pläne für Vega C und Ariane 6.
Wer sich nur für einen der in den beiden besprochenen Träger interessiert, findet auch jeweils eine Monografie, die inhaltlich identisch mit dem Kapitel in den Sammelbänden ist, nur eben als Auskopplung.
Weiter gehend, alle Raketen die es weltweit gibt, behandelnd, gehen zwei Bände:
und
Internationale Trägerraketen (im Sinne von allen anderen Raketen weltweit)
Auch hier habe ich 2023 begonnen, die Bände aufzusplitten, einfach weil der Umfang für eine Aktualisierung sonst weder handelbar wäre bzw. an die Seitengrenze stößt, die der Verlag setzt. Ich habe auch bei den Einzelbänden nochmals recherchiert und den Umfang erweitert. Bisher sind erschienen:
US Trägerraketen 1 mit den frühen, kleinen Trägern (Vanguard, Juno, Scout)
US Trägerraketen 2 mit der Titan-Familie
2023 wird noch die erste Auskopplung aus den internationalen Raketen über russische Träger erscheinen. Nach und nach werden alle Raketen dann in einzelnen Monografien geordnet nach Trägerfamilien oder Nationen dann aktualisiert auf den aktuellen Stand, so besprochen.
Für die Saturns gibt es noch einen Sonderband, den ersten in der Reihe über das Apolloprogramm.
Alle bisherigen Bücher sind gerichtet an Leute, die wie ich sich nicht mit oberflächlichen Informationen oder Zusammenfassung der Wikipedia zufriedengeben. Wenn sie sich nicht für Technik interessieren, sondern nette Anekdoten hören wollen, dann sind die bisherigen Bücher nichts für Sie. Für dieses Publikum gibt es das Buch „Fotosafari durch den Raketenwald“ bei dem jeder Träger genau eine Doppelseite mit einem Foto und einer Beschreibung hat. (Also etwa ein Zehntel der Seitenzahl auf den ich ihn bei den beiden obigen Bänden abhandelte). Das Buch ist anders als die anderen Bände in Farbe. Ab und an macht BOD als Print on Demand Dienstleister Mist und verschickt es nur in Schwarz-Weiß, bitte reklamieren sie dann, ich als Autor kann dies nicht beeinflussen.
Als Autor würde ich mich freuen, wenn sie direkt beim Verlag bestellen, da ich da eine etwas größere Marge erhalte. Dank Buchpreisbindung und kostenlosem Versand ist das genauso teuer wie bei Amazon, Libri und iTunes oder im Buchhandel. Über eine ehrliche Kritik würde ich mich freuen.
Alle Bücher sind auch als E-Book erschienen, üblicherweise zu 2/3 des Preises der Printausgabe – ich würde sie gerne billiger anbieten, doch da der Gesetzgeber E-Books mit 19 Prozent Mehrwertsteuer besteuert, Bücher aber mit nur 7 Prozent, geht das leider nicht. Ein Vorteil der E-Books - neben dem einfacher recherchierbaren Text ist, das alle Abbildungen, die im Originalmanuskript in Farbe, sind auch in Farbe sind, während ich sonst - um Druckkosten zu sparen - meist auf Farbe verzichte. Sie brauchen einen pdf-fähigen Reader um die Bücher zu lesen. Sofern der Verlag nicht weiter für bestimmte Geräte (Kindle) konvertiert ist das Standardformat der E-Books ein DRM-geschütztes PDF.
Mehr über meine Bücher finden sie auf der Website Raumfahrtbuecher.de und eine Liste aller Veröffentlichungen findet sich auch bei meinem Wikipediaeintrag.
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