Verschieben wird teuer

Martins Kommentare zu einigen der letzten Blogs brachten mich auf das heutige Thema. Er sprach an, dass man ja schon Geld in die Vinci Entwicklung gesteckt hat und sie heute dann sicher schneller und billiger wäre. Schneller vielleicht, weil etwas Vorarbeit schon angefallen ist. Billiger wohl nicht. Zuerst mal zum Thema schneller: In 3 Jahren haben zwei Testtriebwerke insgesamt 2200 Sekunden akkumuliert. Es sollten einmal 8 Triebwerke werden und sicherlich wird man nicht weniger Tests fahren als beim Vulcain. Bei diesem waren es 86000 Sekunden bis zum Erststart und es kamen danach noch weitere Tests dazu. Vor allem nachdem beim Vulcain 2 sich ja Probleme herausstellten die man in den Tests nicht fand dürfte es bei Vinci, das schwerer zu testen ist (Vakuum und Schwerelosigkeit sind schwer zu simulieren) nicht weniger sein.

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Eine Alternative zur ESC-B

Ariane 5Wie sicherlich bekannt ist, wird die ESC-B nicht so schnell kommen. Bei der letzten Ministerratskonferenz der ESA wurde zwar als Ziel die Erhöhung der Nutzlast um 1.5 t beschlossen, jedoch keinen Zeitrahmen angegeben und vor allem nicht die ESC-B Entwicklung wieder aufgenommen.

Auch Arianespace rechnet nicht so schnell, damit, dass die ESC-B bald kommt. Vor einem Monat gab es den bislang größten Auftrag an EADS über 35 Ariane 5 – alle in der ECA Version. Da noch 13 vom aktuellen Los auf den Start warten, dürfte bei 7 Starts pro Jahr dieses Los bis Mitte 2017 reichen.

Okay, die ESC-B kommt also bestimmt nicht vor 2016 – wie sonst könnte man die Nutzlast erhöhen? Mein Ansatzpunkt wäre eine "ESC-A Mark II".Es gibt hier zwei Punkte die ich für denkbar halte:

  • Reduktion des Trockengewichts
  • Erhöhung der Treibstoffzuladung durch mehr Triebwerke

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Ariane 5: Man hätte es besser machen können

Ein neuer Blog in der Reihe, "Wir wissen ja alles besser". Bekanntlicherweise ist man nun schon seit über 10 Jahren am werkeln, bei der Vergrößerung der Nutzlast der Ariane 5. Das wäre auch einfacher gegangen. Zuerst einmal was waren die Designgründe für die erste Version der Ariane 5 – die Ariane 5 G?

  • Sie sollte 10 % billiger als eine Ariane 4 in der Produktion sein
  • Sie sollte sowohl 40 % mehr Nutzlast in den GTO Orbit wie auch 18 t in den LEO Orbit befördern (für Hermes)
  • Die Sicherheit musste für bemannte Einsätze recht hoch sein: 99 % für LEO Missionen und 98.5 % für GTO Missionen (mit dritter stufe)

Das waren schwer zu vereinbarende Forderungen. Wie hat man sie umgesetzt?

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Am falschen Ende gespart

Beim letzten ESA Konzil 2005 hat der Ministerrat beschlossen die ESC-B Entwicklung einzustellen. Nicht abzubrechen, aber einzufrieren. Die 400 Millionen Euro, welche diese umfassen sollte flossen in einen Rettungsplan für die Ariane 5. Das war für Politiker die einfachste Lösung: Es muss kein Geld investiert werden und man greift eben einfach auf Gelder zurück die für Investitionen anstehen. Nun gibt es die Quittung:

  • BepiColombo wird zu schwer sein für einen Sojus Start und erfordert einen Ariane 5 Start
  • Exomars hat ebenfalls Gewichtsprobleme und ist schon von der Sojus auf die Ariane 5 umgebucht.

Da die ESC-A ist nicht wiederzündbar. Das bedeutet, dass selbst wenn Exomars und BepiColombo weit unter der Maximalnutzlast einer Ariane 5 liegen, kann keine zweite Nutzlast mitgeführt werden. Die Ariane 5 ES hat zwar eine wiederzündbare Oberstufe, doch ihre Nutzlast ist klein. Die wiederzündbare ESC-B hätte es erlaubt einen größeren geostationären Satellit mitführen können, der dann den größten Teil der Startkosten übernommen hätte.

Da jeder Ariane 5 Start 130 Millionen Euro kostet, im Vergleich zu 50 Millionen Dollar bei einer Sojus bedeuten alleine diese beiden Starts Mehrkosten von etwa 160 Millionen Euro. Das ist schon ein Drittel von dem was man eingespart hat. Doch es kommt noch besser: Bis 2013 sind vier ATV Starts geplant mit 7.667 t Fracht zur ISS bei 20.75 t Gesamtgewicht des ATV. Da die ESC-B 23 t zur ISS bringt und die 2.225 t mehr etwa 2 t mehr Nutzlast entsprechen bedeutet dies, dass die vier Starts auf der Ariane 5 ES nahezu 3 Starts auf der Ariane 5 ESC-B entsprechen. Bei 330 Millionen Euro pro Flug kann also ein Flug eingespart werden. Schon sind wir bei 490 Millionen Euro, die man durch die ESC-B eingespart hätte.

Da haben die Politiker doch wirklich wieder gut gespart oder? Schade dass die ESA keine Bank ist, dann hätte sie sich ein paar Milliarden bekommen….

ATV Evolution oder ESC-B?

Ende November findet das nächste Ministerratstreffen der ESA in Den Haag statt. Der Ministerrat beschließt über die Laufrichtung der ESA für die nächsten 3 Jahre, sie genehmigen auch alle größeren Projekte. Zwei Dinge sind für mich dort interessant: Das eine betrifft mein aktuelles Buch über das ATV, an dem ich arbeite. DLR und EADS haben einen Vorschlag erarbeitet, den Teil des ATV, welcher derzeit als Druckbehälter Fracht transportiert durch eine Rückkehrkapsel zu ersetzen. Damit könnte das ATV auch Fracht zur Erde zurückbringen etwa 1-1.5 t pro Flug. Die Nutzlast in den Orbit würde aber auf 3 t sinken. Nach Ausscheiden des Space Shuttles gibt es sonst nur die Möglichkeit etwa 30-50 kg mit einer Sojus zur Erde zurück zu bringen. Ein solches Cargo Return Vehicle (CARV) könnte 2013 zur Verfügung stehen.

Das zweite ist die Hoffnung, dass die Entwicklung der ESC-B Oberstufe wieder aufgenommen wird. Diese wird meiner Ansicht nach benötigt wenn die Satelliten schwerer werden. Eigentlich sollte sie schon 2006/7 ihren Erstflug haben, doch 2005 stellte man die Entwicklung ein. Will man nicht nochmals 3 Jahre Warten (bis zur nächsten Ministerratssitzung) muss man jetzt handeln. Selbst dann dauert es noch einige Jahre (wahrscheinlich 4) bis die Stufe zur Verfügung steht. Wir reden also auch hier von einem frühesten Termin für den Jungfernflug ab 2013.

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