Was gibt es neues von der EC-B Oberstufe?

Antwort: Nichts!

Die Ariane 5 wurde als Trägerrakete für Hermes entwickelt und erst später als dieses Projekt eingestellt wurde angepasst für den Start von geostationären Satelliten. Dafür war sie nie besonders gut geeignet. die Oberstufe war zu klein und verwendete Treibstoffe mit zu geringem Energiegehalt. So verwundert es nicht, dass man schon kurz nachdem sie in Dienst ging beschloss eine adäquate Oberstufe zu bauen. Zuerst als Übergangslösung die EC-A mit dem Triebwerk HM-7B der Ariane 4, welche immerhin die Nutzlast von 6.7 auf 9.6 t anhob und als endgültige Lösung die EC-B welche 2006 erscheinen sollte. ein neues Triebwerk – Vinci – sollte billiger herzustellen sein, fast dreimal so viel Schub liefern, dadurch doppelt so viel Treibstoffzuladung zulassen und weitere 2 t Nutzlast ermöglichen – bei etwa denselben Kosten.

Als das Vulcain 2 Triebwerk, welches zeitgleich eingeführt wurde Probleme beim Jungfernstart dieser Version hatte wurde die Entwicklung eingestellt und die Gelder dafür für einen weiteren Testflug und ein Unterstützungsprogramm für Ariane 5 verwendet. Das war 2002. Spätestens letztes Jahr als die EC-A schon wieder erfolgreich flog hätte man sich bequemen können bei der Ministerratssitzung einen Entschluss zu fassen. Man hat es aber nicht getan, weder die Einwicklung einzustellen, noch sie wieder aufzunehmen. So ist das Thema vertagt bis 2008. Von da aus dauert es dann auch noch mindestens 3-4 Jahre bis die Oberstufe dann einsatzbereit ist – wenn man die Entwicklung wieder aufnimmt.

Dabei läuft die Zeit gegen Ariane 5. Der Trend seit es Kommunikationssatelliten gibt ist es dass sie schwerer werden – mit mehr Sendeleistung, mehr Transpondern. Ei großer Satellit ist einfach wirtschaftlicher als mehrere kleine. Ariane 5 lebt davon mehrere Satelliten auf einmal zu transportieren. Sie kann nicht wie die Proton oder Zenit über den Preis punkten und den amerikanischen Trägern wurde zum Verhängnis, dass sie nur einen Satelliten transportierten, obwohl preislich nicht so weit von Ariane 5 entfernt. 

Die 9.6 t Nutzlast ist die Gesamtnutzlast in den Orbit. Rechnet man Adapter zu der Oberstufe und die Doppelstartvorrichtung für den unteren Satelliten weg, so sind es netto noch 8.8 t. Das ist heute kein großes Problem. Die meisten Satelliten liegen im Bereich von 3-5 t. Zwei davon kann man bei geschickter Wahl transportieren. Doch sie werden größer. Die Intelsat 11 Serie wiegt 5.5 t und die größten Exemplare heute 6.5 t. Schon bei einem 5.5 t Satelliten ist es schwierig ein leichtes Gegenstück zu finden und bei einem 6.5 t ist es praktisch unmöglich. Die Ausschreibung der ESA für einen leichten Kommunikationssatelliten mit einer Nutzlast von 300 kg und einem Leistungsbedarf von 3 kW die dieses Jahr an OHB ging hat sicher auch den Grund hier eine Plattfrom zu schaffen die dann zusammen mit einem großen Satelliten gestartet werden kann.

Das zweite ist die Konkurrenz: Die Proton kann mit der Breeze Oberstufe nun 5.5 t in einen Orbit bringen, vorher waren es 4.35 t. Die Zenit sogar 6000 kg. Auf der anderen Seite kommt von der Sojus die ab 2009 auch von Kourou aus startet Konkurrenz aus dem eigenen Haus. Die modernisierte Version Sojus 2 kann zusammen mit dem geographisch günstigeren Startplatz 2.7 bzw. 3.0 t transportieren, so dass dies für kleinere Satelliten eine ernstzunehmende Konkurrenz ist.

Was bleibt? Nun die Entwicklung der EC-B schnell möglichst wieder aufzunehmen. Viel mehr als die dann erreichten 11.6 t werden mit einer Oberstufe alleine nicht gehen. Eine schwere Oberstufe steigert die Nutzlast nur langsam, dafür steigen die Gravitationsverluste bedingt durch das schubschwache Vulcain 2 Triebwrrk rasch an. eine 40-50 t Stufe erhöht die Nutzlast nur auf 12.2-13 t, bei allerdings dann stark ansteigenden Fertigungskosten.

Der nächste Schritt ist zumindest auf dem Papier schon überlegt: Ein Vulcain 3 soll die Nutzlast um 700 kg steigern. Es senkt durch seinen Schub von 1500 kN vor allem die Gravitationsverluste. Die Energieausbeute ist etwas geringer als beim Vulcain 2 um es preiswerter fertigen zu können und es ist besser auf den Betrieb in größeren Höhen angepasst.

Neue Boostergehäuse sollen die Edelstahl Hülsen ersetzen. Kohlefaserverbundwerkstoffe finden bei der Vega ihren Einsatz und sollen dann übernommen werden. Die leichteren Gehäuse sollen weitere 1500 kg Nutzlast liefern. Zusammen mit anderen Maßnahmen soll man so 15 t Nutzlast zu einem um 15 % niedrigeren Preis erreichen, so der Plan „Ariane 2010“ der CNES. Er ist aber wie die EC-B Entwicklung erst einmal aufs Eis gelegt.

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