Ariane 5 - Technik, Entwicklung, Zukunft

Rob Coppinger von dem Luft- & Raumfahrtmagazin FlightInternational hat mal wieder eine kleine Sensation ausgekramt:
http://www.flightglobal.com/blogs/hyperbola/2010/01/french.html

Offenbar wurde zwischen Mitte 2008 und Mitte 2009 von der französischen Raumfahrtagentur CNES eine Studie zum Start der amerikanischen Orionkapsel auf der Ariane 5 ME durchgeführt. Weiterführende Arbeiten wurden aufgrund von Budgeteinschnitten erstmal nicht durchgeführt. Das CNES hat eine Kommentar zur Studie verweigert und darauf verwiesen, dass dies "Langzeitziel" sei.

Die Studie kommt zu folgenden Ergebnissen:

• Orion könnte ab 2019 auf einer Ariane 5 ME starten
• Ariane 5 ME kann 22 Tonnen in einen 180km Orbit transportieren, was mehr als die Masse von Orion mit 21,4 Tonnen ist. Dies bezieht eine Reduktion der Treibstoffladung von Orion mitein, da bei der untersuchten Einschussstrategie kein "circulation"-Brennvorgang von Orion notwendig ist.
• Um die Ariane 5 für bemannte Flüge zu qualifizieren, müssten einige Änderungen an der Rakete gemacht werden, unter anderen: Modifikationen an der Elekronik, Software, Flugkontrolle und Stufen um zügig eine Anomalie zu entdecken. Außerdem müsste die Struktur der Hauptstufe und der Booster verstärkt werden. Weitere Herausforderungen sind die niederfrequenten Schwingungen der Rakete, welche sehr gefährlich für Menschen sind.
• Das BAF(Le bâtiment d'assemblage final) der Ariane 5 ist zu klein für eine Ariane 5 mit Orion drauf, also muss eventuell ein neues Gebäude und eventuell auch ein neue Startanlage gebaut werden.
• ELA-3 ist mit 5km sehr weit von der Küste weg, sodass bei einem Startabbruch die Orionkapsel eventuell auf dem Boden landen könnte. Daher muss a) das neue Pad näher am Wasser gebaut werden oder b) dafür gesorgt werden, dass das LAS stark genug ist, es bis zum Meer zu schaffen.

Der Bericht sagt außerdem:

From a strategic standpoint, the launch or Orion by Ariane 5 would be a scenario of broad cooperation between the United States and Europe in the field of human spaceflight. This cooperation would be enabled by a high level of interoperability between systems, where Europe could become a redundant launch provider to Orion. The international exploration effort would therefore be more sustainable by complementing the Orion/US launcher main launch capability with Orion/Ariane 5. In exchange, Europe could obtain access for its astronauts and its science payloads to the ISS and later to the lunar surface.

Das "NASA's external relations office" wusste bei einer Nachfrage von keinerlei Kontakten zu der CNES bzgl. dieser Studie.

Für Bilder übrigens auf obigen Link klicken.

Also: Ist dies nur eine von vielen Studien, die nach der Vollendung in der Schublade verschwinden, oder steckt potentiell mehr dahinter? Die Amerikaner wollen eine starke internationale Kooperation eingehen, auch entlang des "kritischen" Pfades. Aber könnte sie sogar soweit gehen? Eine amerikanische Kapsel auf einer europäischen Rakete?

...

• Orion könnte ab 2019 auf einer Ariane 5 ME starten
• Ariane 5 ME kann 22 Tonnen in einen 180km Orbit transportieren, was mehr als die Masse von Orion mit 21,4 Tonnen ist. Dies bezieht eine Reduktion der Treibstoffladung von Orion mitein, da bei der untersuchten Einschussstrategie kein "circulation"-Brennvorgang von Orion notwendig ist. ...

ESA macht zur 5ME folgende Angaben:

Entwicklungszeitraum: 1995-2016
Länge: 62 m
Durchmesser: 5,4 m
Startmasse: 798 t
Startschub: 11.800 kN
Max. LEO-Nutzlast: 21.000 kg
Max. GTO-Nutzlast: 11.200 kg
Stufen: 2
Booster: 2
Erster Start: 2016

Gruß   Thomas

wird damit wohl nicht in Verbindung stehen, aber im ESA-Bulletin 140 steht drin, das die ESA mit der United Space Alliance bzgl. ARV kooperiert.

A procurement proposal for the study of the Human Rating
Aspects of the ARV on Ariane 5 has been jointly prepared with
the Directorate of Launchers for an activity with the United
Space Alliance, an experienced independent operator in
human spacefl ight. The proposal was approved in July 2009.

Das sind zwar alles echt schöne Vorstellungen, aber am Besten ist es immer noch, wenn die Projekte mal VERWIRKLICHT werden! Das wäre was. Aber wir werden ja sehen, was daraus wird. Immerhin werden die nächsten Jahre die wohl interressantesten der Raumfahrtgeschichte, denn erst dann wird alles geklärt, wenn das Shuttle schon im Smithsonian steht.

Moin
Ob es Orion auf Ariane 5 gibt, wird wohl vom Entwicklungsverlauf der Ares I abhängen. Wenn die so verläuft, dass man zu dem Schluss kommt, dass die Ares I besser eingestellt wird, haben wir wohl chancen auf Verwirklichung. Allerdings bezweifele ich das doch stark. Schließlich ist es auch eine Imagefrage, wenn das bemannte Programm auf andere Nationen angewiesen ist. (Wenn die ISS mit Taurs II/Cygnus versorgt wird, hat man darauf einen kleinen Vorgeschmack, wie es ist, wenn die NASA auf ausländische Technik angewiesen ist)
mfg websquid

(Wenn die ISS mit Taurs II/Cygnus versorgt wird, hat man darauf einen kleinen Vorgeschmack, wie es ist, wenn die NASA auf ausländische Technik angewiesen ist)

Was meinst du denn damit genau? Träger wie Kapsel würden von einer amerikanischen Firma gebaut werden, auch wenn etliche Komponenten japanischen oder europäischen Ursprungs wären.

Moin
Genau das meine ich:

Träger wie Kapsel würden von einer amerikanischen Firma gebaut werden, auch wenn etliche Komponenten japanischen oder europäischen Ursprungs wären.

Bislang setzen die Amis (fast) nur einheimische Technik ein, dann sind sie zum ersten Mal von ausländischen Lieferanten und deren Technologie abhängig, also Kusnezow(NK-33 Triebwerk), Yushnoje(Struktur/Tanks 1. Stufe), Thales(Frachtcontainer) usw. Orbital kauft hingegen nicht bei amerikanischen, sondern bei ausländischen Zulieferern. Worum es mir ging war, wie die NASA das der Öffentlichkeit vermitteln kann - wenn es einen patriotischen Protest dagegen gibt, wird es keine Orion auf Ariane geben(denke ich), weil das dann der Öffentlichkeit - und der Regierung - nicht vermittelbar ist.
mfg websquid

Die Amerikaner setzen schon laengst auslaendische Technik ein. Die Atlas setzt das russische RD-180 ein, damit werden also die streng geheimen Spionage und Fruehwarnsatelliten gestartet, ebenso Nutzlasten fuer die NASA wie eben LRO oder New Horizons. Auch die Delta setzt meines Wissens Teile von europaeischen und japanischen Zulieferern ein. Wenn man jetzt noch elektronische Bauteile einbezieht findet man sicherlich noch mehr Beispiele.

Martin

moin
ups, da hab ich gerade gar nicht daran gedacht , aber es ist doch trotzdem so, dass Taurus II/Cygnus bislang den größten Anteil ausländischer Technik(und das erste System im bemannten, für die Öffentlichkeit bedeutenderen, Programm mit soviel ausländischer Technik) ist, oder irre ich mich da?
mfg websquid

N'abend,

das DLR hat in den Versuchsanlagen am Standort Lampoldshausen eine neue Schubdüse für das Haupttriebwerk der Ariane 5 erfolgreich getestet. Ziel ist es, durch eine besondere Sandwich-Bauweise und einem speziellen Laserschweißverfahren die Düse kostengünstiger in der Produktion und außerdem leichter und schubstärker zu machen. Dadurch könnten die Nutzlastkapazität und die Kosteneffizienz des europäischen Trägersystems Ariane 5 gesteigert werden.
Hier der Bericht im DLR-Portal:
http://www.dlr.de/desktopdefault.aspx/tabid-11/129_read-22300/

Es scheint Gewichtsprobleme bei der Ariane 5 ME zu geben, sodass die geplante Nutzlast eventuell nicht eingehalten werden kann. Außerdem soll sie maximal soviel kosten wie die Ariane 5 ECA. Und es ist weiter unklar, ob sie überhaupt gebaut wird.

Mehr dazu hier:
http://www.spacenews.com/civil/100611-new-ariane-design-weight-issue.html

Hallo,

eine entsprechende Meldung findet ihr *hier*.

lg

Was ist eigentlich los hier? Man plant die Ariane 5 ME seit fast 10 Jahren und stellt jetzt erst fest, dass die in dieser Form zu schwer ist? 
Und was ist überhaupt mit dem Startdatum? Entwicklung bis 2016, vllt bis 2020, Einsatzbereitschaft 2025? Irgendwie passt da was nicht zusammen
Ganz zu schweigen davon, dass man mehr als ein Jahrzehnt einplant für einen Entwicklungsschritt, der kleiner ist als von den G-Versionen zur ECA. Der hat doch letztlich auch nicht so lange gedauert.

Wenn das so weitergeht (auch mit der Ariane 6), dann wird Europa seine Spitzenposition im internationalen Trägermarkt verlieren, das steht meiner Meinung nach fest! 

mfg websquid

Astrium ST hat einen 20 Millionen Euro Auftrag von der ESA bekommen um den Umgang mit LH2/LOX unter geringem Schwerkrafteinfluss zu untersuchen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf Thermalisolation. Im Jahre 2011 sollen 2 suborbitale Flüge mit der TEXUS von Schweden die neue Technologie testen.

Mehr dazu:
http://www.spacenews.com/contracts/astrium-study-cryogenic-fueled-rockets-under-million-esa-contract.html

http://www.spacenews.com/civil/101022-europeans-struggle-launcher-development-strategy.html

Neuigkeiten zur Ariane 5 ME Entwicklung:
- die ESA Mitgliedsstaaten wollen evtl. einen Beschluß dazu aussetzen bis 2013. (ursprünglich sollte die Entscheidung 2010, dann 2011 getroffen werden, jetzt ist von 2013 die Rede)
- die Verbesserungen in der Upper Stage dürfen die Betriebskosten nicht erhöhen.
- man hat Zweifel, ob es einen Bedarf für eine leistungsstärkere Ariane 5 gibt.

Astrium, Les Mureaux, Frankreich braucht ein neues Entwicklungsprojekt, weil M-51 ballistic missile und ATV-Entwicklung ausgelaufen sind. Da will man die Ariane 6 entwickeln. Deutschland ist mehr an Weiterentwicklung als an der Finanzierung einer Neuentwicklung interessiert.

Thematisiert werden noch die Qualitätsprobleme (Helium Issue) der Ariane 5.
16 Ariane5 sind gebucht, das sind 14 Sats. Zusätzlich sind 17 Sats auf Sojus gebucht. Man hat wohl bisher die Nachfrage nach Sojus unterschätzt.

Das liegt wohl an deren Kostenvorteile. Allerdings ist ja bisher davon auch noch keiner gestartet und die Verzögerungen bei der Infrastrukturerstellung ja auch nicht unerheblich.

Astrium, Les Mureaux, Frankreich braucht ein neues Entwicklungsprojekt, weil M-51 ballistic missile und ATV-Entwicklung ausgelaufen sind.

Wäre ARV dafür eine Lösung? Sonst vielleicht Zusammenarbeit mit den Briten an einem Trident-Nachfolger? Da könnte es vielleicht auch Synergien mit Vega geben. Und hilft Vega nicht auch bei den Fixkosten von Ariane?

ARV - vielleicht, kommt aber natürlich drauf an, was da in nächster Zeit entschieden wird
Trident-Nachfolger: Nein, die M51 liegt nämlich in genau der Klasse. Synergien mit der Vega würde es auch kaum geben, weil hier die Italiener die Systemführerschaft haben

mfg websquid

Fixkosten von Ariane?

Nachdem was man so liest habe ich das Gefühl, als würde Arianespace/ESA erst jetzt realisieren, dass man sich 3 Trägersysteme angelegt hat. Eine Idee zur Kosteneinsparung soll sein, mit einer Mannschaft alle drei Systeme zu betreiben!? Dabei gibt es die noch nicht einmal.
Jedes System bringt erstmal seine eigenen Fixkosten mit, dass kann doch nicht überraschend sein. Wenn man Fixkosten senken will, geht das nur über Startrate und Auslastung.

Jedes System bringt erstmal seine eigenen Fixkosten mit, dass kann doch nicht überraschend sein. Wenn man Fixkosten senken will, geht das nur über Startrate und Auslastung.

Stimmt, aber Produktion der EAP Segmente und P80 geschehen doch in nur einer Anlage? Und Ariane ist für manche Nutzlasten einfach zu gross. Da könnte man sagen das Vega die Startrate wirklich steigern würde.

Im Detail kann ich das nicht beurteilen. Synergieeffekt mag es geben. Vega gilt hier allerdings als nationale Lösung und als teuer und nicht kostenorientiert.

Heisst hier hier "hier in Deutschland", oder "in diesem Zusammenhang"?

Hier außerhalb der beteiligten Länder

Vega ist vor allem ein Programm der Italiener zur Förderung der heimischen Industrie. Man könnte von den Kosten her besser die Sojus-1 (da man sowieso Sojus 2 startet von Kourou) fördern, die mag mehr im Einsatz kosten, aber kaum etwas für die Entwicklung. Stattdessen produziert man eine Rakete, die wenige Einsätze haben wird. Man packt einfach nur Stufen zusammen, die man in Italien irgendwie zusammenschrauben kann. Ob das unbedingt sinnvoll ist...

mfg websquid

Tja, das stimmt wahrscheinlich alles. Aber es wäre schön wenn sich die Vega zu Lyra und dann zu Lyra++ und dann vielleicht BBPCH/BBPHC oder so was entwickeln könnte. Und der Wettbewerb zwischen Staaten (Frankreich und Italien) könnte sich dann vielleicht zu Wettbewerb zwischen Firmen entwickeln. Es ist nicht so einfach zu sehen wie man aus Ariane/Vega eine kosteneffektive Trägerrakete entwicklen kann. Bestimmte Bausteine (HM7a/Vinci, ESC-A/B) sind schön, andere (EPC, Vulcain, EAP) nicht so schön. Andererseits ist es schwierig zu sehen wie man ohne Feststoffbooster oder ohne neues Triebwerk (entweder LOX/LH2 Staged Combustion oder mit CH4 oder Kerosin) eine kleinere oder moduläre Rakete bauen kann. Vielleicht war es ein grosser Fehler die Ariane 5 zu entwickeln und wäre eine Weiterentwicklung der Ariane 4 besser gewesen...

Hallo,

ich weiß nicht, ob wir das schon hatten:

Die Ariane 5 ES ist zurzeit nur für Starts des ATV qualifiziert. Man arbeitet aber daran diese auch für Starts der Galileosatelliten zu nutzen. Je nach Ergebnis der Bewertungen kann es dann zu einer Modifikation der ES-Architektur kommen.
Momentan hat man noch zwei ES für ATV-2 und ATV-3. Für weitere ATV muss man neue ES bestellen. Um ein möglichst großes Los bestellen zu können, würde man die Galileo- und ATV-ES gemeinsam beschaffen, falls es die Galileo-ES geben wird. Dabei müssen beim Hersteller einige Anlagen nachqualifiziert und nachgerüstet werden.

Ist es eigentlich möglich sowohl die ESC-A als die EPS zu verwenden in einer Dreistufenkonfiguration? Ob das sinnvol ist, ist eine andere Frage, aber ist es technisch möglich?