Archiv des Monats: Dezember 2009

Heute, vor genau 30 Jahren startete die erste Ariane zu ihrem Jungfernflug. Zeit die Geschichte noch mal Revue passieren zu lassen.

Ariane entstand aus dem Entwurf L3S, einer preiswerten Version des Europa III Konzeptes, bei der die Oberstufe durch eine technisch einfacher umsetzbare Version umgesetzt wurde. Ariane 1 setzte nur technisch bewährtes ein. Sie war optimiert für GTO Missionen. Alles was dafür nicht benötigt wurde, entfiel. So war die Oberstufe nicht wiederzündbar. Wozu auch? das wird für GTO Missionen von Kourou aus nicht nötig. Dafür waren die Entwicklungskosten überschaubar und die Rakete recht preiswert in der der Herstellung.

Ariane 2+3 waren Erweiterungen der Ariane bei der Reserven ausgenutzt wurden und zwei Feststoffbooster die Nutzlast steigerten. Dabei zog auch die Sylda ein. Erstmals konnte damit eine Rakete zwei Satelliten transportieren, ohne dass diese spezielle für diese Rakete ausgelegt sein mussten (Mehrfachstarts gab es schon vorher, doch waren dann die Satelliten so speziell an die Rakete angepasst). Die Sylda umgab den unteren Satelliten wie mit einem Kokon und hatte einen Standardadapter auf dem Deckel. Ariane 2+3 transportierten erstmals sehr viele kommerzielle Nutzlasten.

Ariane 4 halte ich bis heute für ein geniales Konzept: Mit nur zwei Triebwerken wurden vier Stufen gebildet. Die Booster erlaubten es flexible die Rakete der Nutzlast anzupassen. Damit wurde die Nutzlast von 4.950 kg gesteigert: Obwohl die Technologie immer noch die gleiche der Ariane 1 war – die nur 1.850 kg Nutzlast transportieren konnte. Zusammen mit einer neuen Startrampe, die nun Startvorbereitung und Start räumlich trennte waren auch erheblich mehr Starts pro Jahr möglich. Damit kam der kommerzielle Durchbruch. Anders als die NASA zog sich auch die ESA komplett aus der Vermarktung der Träger zurück – das begann schon zur Zeit der Ariane 1. Die NASA tat dies erst viel später und die Trennung ist bis heute noch nicht vollständig. So lass ich erst kürzlich, dass die USAF die Vermarktung von Delta und Atlas erleichtern will, indem sie weniger Startfenster über Jahre hinaus vorher fest bucht und damit kommerzielle Starts zu diesem Zeitpunkt unmöglich macht. Die gesamte Entwicklung von Ariane 1-4 kostete die ESA rund 2 Milliarden Euro (in heutigem Wert)

Viermal so teuer sollte die Ariane 5 werden. Damit fängt der Teil der Geschichte an wo ich Kritik üben muss. Ariane 5 wurde entwickelt um zwei unterschiedliche Anforderungen zu bedienen – ein preiswerter Nachfolger für die Ariane 4 und eine sichere Trägerrakete für den Raumgleiter Hermes. Jeder der von Raumfahrt eine Ahnung hat, weiß dass sich diese beiden Forderungen beißen: Sicherheit ist meistens teuer. Weiterhin ist Hermes eine große LEO Nutzlast und der Ersatz für die Ariane 4 sollte in den GTO Orbit gehen. Der Kompromiss fing schon bei der Konzeption an. Eine optionale H10 Oberstufe (aus der die ESC-A entstehen sollte) wurde gestrichen und stattdessen eine kleine Stufe mit lagerfähigen Treibstoffen eingeführt, die optional bei GTO Missionen mitgeführt werden sollte – ziemlicher Blödsinn, wenn die H10 schon damals leistungsfähiger gewesen wäre und noch dazu preiswerter.

Doch Hermes wurde immer schwerer, die EPC musste verlängert werden (von 120 auf 155 t Treibstoff) und auch die Oberstufe wurde doppelt so groß. Damit waren praktisch die Anforderungen für den späteren Ausbau gelegt. Das Vulcain Triebwerk wurde nämlich trotz Vergrößerung der Zentralstufe und der Oberstufe nicht im Schub gesteigert, sodass keine Reserven für größere Oberstufen vorhanden waren. Klar war auch dass die Oberstufe dann durch die H10 ersetzt werden sollte. Vielleicht hätte man damals gleich die EPS streichen und zur ESC-A übergehen sollen.

Die Ariane 5 wurde aber nicht so preiswert wie erhofft, obwohl Hermes bald als Nutzlast entfiel und sie nicht „man rated“ sein musste. Der Grund war, dass anders als Ariane 1 nun alles auf dem neuesten Stand der Technik sein sollte. Das Vulcain ist das leistungsfähigste Erststufentriebwerk mit Nebenstromverfahren. Die Feststoffbooster sind sicherer als die des Space Shuttles und trotzdem leichter. Auch das Aestus Triebwerk ist für ein druckbetriebenes Triebwerk extrem leistungsfähig. Doch Hochtechnologie senkt nicht immer den Preis. (mehr …)