Zuverlässiger Weltraum-Lastwagen: Ariane 5-Rakete transportierte am Freitag zwei neue Sateliten für Asien und Indien erfolgreich ins All

{youtube}GtQ8gcV_9W8{/youtube}

Werbung
InternetGrafik.com Websites für Private und KMU

Am Freitag 20. Mai, brachte Arianespace zwei Telekommunikationssatelliten erfolgreich in den Orbit:ST2″ für die Betreiber ST-2 Satellite Ventures Pte Ltdund den zweiten Sateliten „GSAT-8für die Indian Space Research Organisation (ISRO). Falls Sie den Start verpasst haben, können Sie ihn hier nochmals ansehen.

202. Ariane-Start, 44. Erfolg in Folge
Dieser neueste erfolgreiche Ariane 5-Start, bereits der Dritte im Jahr 2011, beweist einmal mehr die operativen Fähigkeiten
der Trägerrakete Ariane-5. Ariane-5 beherrscht eine komplette Palette von Aufgaben, die von kommerziellen Starts in die geostationäre Umlaufbahn bis hin zu Raketenstarts in spezielle Umlaufbahnen reicht.
Dies war der 58. Start einer Ariane 5 und der 44. erfolgreiche Start in Folge.

 Nach der endgültig letzten Spaceshuttle-Mission am 8. Juli, wird Ariane 5 die einzige schweren Trägerrakete auf dem kommerziellen Markt sein, die in der Lage ist, gleichzeitig zwei Nutzlasten ins All zu transportieren. Dieser neueste, erfolgreiche Start zeigt deutlich, dass „Arianespace Service & Solutions“ einen globalen Standard setzen und den  unabhängigen Zugang zum Weltraum für alle Kunden garantieren, einschließlich der nationalen und internationalen Raumfahrtbehörden, privaten Betreibern und Regierungen. 
  
ST-2 ist der zweite Satellit, den Arianespace für SingTel und Chunghwa startete, nach dem Start von ST-1 im Jahr 1998 zuvor. GSAT-8 ist bereits der 14. Satellit, der mit Ariane
für die Indian Space Research Organisation (ISRO) ins All transportiert wurde .

Anfangs Juli wird der nächste Weltraumtransport mit der Ariane 5 stattfinden. Die Ladung wird dann aus den ASTRA 1N und BSAT 3C/JCSAT110R bestehen, gefolgt einige Tage später von einer Sojus-Mission vom Kosmodrom Baikonur mit sechs Globalstar Satelliten.

Wissenswertes zur Ariane 5

Die Ariane 5 ist eine europäische Trägerrakete aus der Ariane-Serie, die im Auftrag der ESA entwickelt wurde und seit 1996 im Einsatz ist. Sie ist die leistungsfähigste europäische Trägerrakete und ermöglicht es, schwere Nutzlasten in die Erdumlaufbahn zu befördern.

Das Ziel bei der Entwicklung der Ariane 5 war eine mit einem Gesamtgewicht von bis zu 19,4 Tonnen höhere Nutzlast für die Geostationäre Transferbahn (GTO) bei nur 90 % der Kosten einer Ariane-4.

180 Millionen für ein Ariane 5 Ticket

Für die ersten drei Starts waren ESA und CNES direkt verantwortlich, später übernahm Arianespace die Vermarktung. Die Rakete wird auch internationalen Kunden zum Start ihrer Satelliten gegen Entgelt (etwa 180 Millionen Dollar) angeboten. Fast alle Starts entfallen auf diese Kunden, dagegen startet die ESA durchschnittlich nur ca. 1–2 mal pro Jahr Nutzlast(en) mit der Ariane 5.

Grundausführung mit zwei Boostern und einer Hauptstufe

Die Grundausführung der Ariane 5 besteht aus zwei Feststoffboostern. Diese Booster bestehen jeweils aus drei Segmenten, sind etwa 30 m lang, haben einen Durchmesser von 3,05 m, eine Wandstärke von 8,1 mm und fassen je 238 Tonnen Festtreibstoff. Das oberste Segment der Booster ist das kürzeste und wird schon im italienischen Colleferro befüllt. Im Gegensatz zu den beiden anderen, längeren Segmenten (die erst am Startplatz befüllt werden) ist es als Stern-brenner ausgelegt. Es liefert daher beim Start besonders viel Schubkraft, die nach dem Abbrennen der Spitzen des Sterns stark zurückgeht. Das mittlere und das untere Segment sind dagegen als brenner ausgelegt. Ihr Schub steigt mit dem Abbrennen von innen nach außen langsam an, da die Abbrandfläche sich mit der Zeit vergrößert.

Die Booster haben ein vorgegebenes sich laufend veränderndes Schubprofil mit durchschnittlich 4400 kN Schub, das auf maximal 6650 kN steigt. Die Brennzeit beträgt 130 Sekunden, danach werden sie abgeworfen. Der Treibstoff besteht zu 14 % aus HTPB, 18 % Aluminiumpulver und 68 % Ammoniumperchlorat. Die Booster werden in einigen Fällen zur Qualitätskontrolle mit einem in der Nasenkappe befindlichen zweistufigen Fallschirmrückkehrsystem ausgerüstet, wodurch nach dem Einsatz eine Bergung aus dem Meer möglich ist.

Zu den zwei Boostern hinzu kommt eine sehr großen Hauptstufe, die 30,5 m hoch ist, einen Druchmesser von 5,4 Metern zählt und 158 Tonnen Treibstoff fasst. Ihr Leergewicht beträgt dank extremer Aluminium-Leichtbauweise nur 12,5 Tonnen. Das Material ist so dünn, dass die Hauptstufe unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen würde, falls man die Stufe leer aufrichtet. Stabilität erlangt sie erst durch den eingefüllten Treibstoff. Diese Stufe hat nur ein Triebwerk, das durch die Verbrennung von flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff 605 Sekunden lang einen Schub von 1180 kN liefert.

So läuft der Start ab

Zum Start der Rakete zündet zunächst nur das Haupttriebwerk. Nachdem die Computer es auf Funktionsfähigkeit überprüft haben und das Triebwerk auf volle Leistung hochgefahren worden ist, werden nach sieben Sekunden die Feststoffbooster gezündet und die Rakete hebt ab. Sollten vor dem Abheben Probleme mit dem Haupttriebwerk festgestellt werden, kann es ohne jeglichen Schaden abgeschaltet werden. Dagegen können die Feststoffbooster nach dem Zünden nicht mehr abgeschaltet werden, was diese Zündungsreihenfolge erklärt.

Die Nutzlastverkleidung kommt aus der Schweiz

Es stehen drei unterschiedlich lange Nutzlastverkleidungen zur Verfügung, die von RUAG Space (früher Contraves Space) in der Schweiz hergestellt werden. Die Nutzlastverkleidungen spalten sich längs auf und werden abgeworfen, wenn der Luftwiderstand in ca. 110 km Höhe die Fracht nicht mehr beschädigen kann.

  • Die kurze Nutzlastverkleidung ist 12,7 m lang. Ihr nutzbares Volumen beträgt 125 m³ und ist zusammen mit allen Doppelstartvorrichtungen einsetzbar.
  • Die mittellange Nutzlastverkleidung ist 13,8 m lang. Ihr nutzbares Volumen beträgt 145 m³. Sie ist zusammen mit der Doppelstartvorrichtung Sylda 5 einsetzbar.
  • Die lange Nutzlastverkleidung ist 17 m lang. Ihr nutzbares Volumen beträgt 200 m³. Sie ist zusammen mit allen Doppelstartvorrichtungen einsetzbar.

Die bisher massereichste Nutzlast war das ESA-Versorgungsraumschiff ATV für die Internationale Raumstation mit rund 19,4 t Startgewicht, das am 9. März 2008 von einer Ariane 5 ES ATV in einer 51,6° zum Äquator geneigten Umlaufbahn zwischen 259 und 264 km Höhe ausgesetzt wurde.

Ariane 5-Starts erfolgen alle in Kourou

Alle Starts der Ariane 5 finden vom Centre Spatial Guyanais in Kourou, Französisch-Guayana, statt. Für den Start der Ariane 5 wurde ein eigener Startplatz, ELA-3, mit dazugehörigen Einrichtungen für die Startvorbereitungen eingerichtet, um bis zu zehn Starts pro Jahr zu ermöglichen. Die gesamten Startvorbereitungen dauern 21 Tage. Um den Aufwand am Startplatz gering zu halten, wird – im Gegensatz zur Ariane 4 – die Nutzlast bereits sechs Tage vor dem Start in die Rakete eingebaut. Die Rakete wird ungefähr 30 Stunden vor dem Start zur Rampe befördert.

Durch das vereinfachte Startkonzept werden große Startrampen, die die Rakete mit Treibstoff versorgen, überflüssig. Daneben verringert sich die Anfälligkeit für Störungen vor dem Start.

Fehlgeschlagener Erstflug 1996 – teuerster Software-Fehler der Geschichte

Die Ariane 5 startete am 4. Juni 1996 zu ihrem Erstflug. Nach genau 36,7 Sekunden sprengte sich zum Schrecken aller Zuschauer die Rakete selbst mitsamt ihrer millionenteuren Nutzlast, den vier Cluster-Satelliten, nachdem sie durch die aerodynamischen Belastungen eines extremen Kurswechsels auseinanderzubrechen begann. Es stellte sich heraus, dass die in Teilen von der alten Ariane 4 übernommene Software nicht den nötigen Anforderungen entsprach. Die Ariane 5 beschleunigt schneller als die Ariane 4. Dies führte zu einem Überlauf einer Variablen des Lenksystems. Dieser Programmfehler erfolgte bei der Umwandlung einer 64-Bit-Gleitkommazahl für die horizontale Geschwindigkeit in eine vorzeichenbehaftete 16-Bit-Ganzzahl. Das Ergebnis war ein Absturz des Lenksystems, was dazu führte, dass die Navigationsanlage nur noch Statusdaten an den Navigationscomputer sandte. Dieser interpretierte die Daten als echte Fluglage, die beträchtlich vom geplanten Kurs abwich, und ließ die Schubdüsen der Booster bis zum Anschlag schwenken. Dadurch begann die Rakete auseinanderzubrechen und das bordeigene Neutralisationssystem löste die Selbstzerstörung aus, bevor die Bodenkontrolle eingreifen konnte.

Glücklicherweise kamen keine Menschen ums Leben, doch der materielle Schaden belief sich auf etwa 370 Millionen US-Dollar, womit der Fehlstart einen der teuersten Softwarefehler der Geschichte darstellt.

Der erste erfolgreiche Start erfolgte dann etwas mehr als ein Jahr später am 30. Oktober 1997.

 

 

Vielen Dank unserem Dipl. Ing. und Raketenspezialisten Reini für den Hinweis!

Quelle: Arianespace Service & Solutions, Wikipedia
Quelle Video: Youtube

Werbung