Ariane (Rakete)

Serie von europäischen Trägerraketen

Ariane ist eine Serie europäischer Trägerraketen, die im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) von einem Tochterunternehmen des europäischen Luft- und Raumfahrtkonzerns Airbus Group (früher EADS) entwickelt wurden. Die Ariane-Raketen starten vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana, 5° nördlich des Äquators.

Modell einer Ariane 5
Nachbau einer Ariane 44LP Rakete im Innenhof des Space Center Bremen
EPS-Oberstufe der Ariane 5 G, G+, GS und ES ATV

GeschichteBearbeiten

Der Name Ariane kommt von der französischen Bezeichnung für die Fruchtbarkeitsgöttin Ariadne aus der griechischen Mythologie. Im März 1980 wurde die Firma Arianespace gegründet, die seitdem Finanzierung, Produktion, Verkauf und Start der Ariane-Raketen übernimmt. Eigentümer dieser Firma sind verschiedene europäische Raumfahrtunternehmen. Alleiniger Hauptauftragnehmer für die Serienanfertigung der aktuellen Rakete, Ariane 5, ist die Airbus Group-Tochter Airbus Defence & Space. Obwohl noch umfangreiche Leistungssteigerungen der Ariane 5 in Planung sind, wird bereits der Start der Entwicklung der Nachfolgeversion Ariane 6 vorbereitet.

Die ursprünglich aus Frankreich stammende Doktrin, den „autonomen Zugang zum All“ (Charles de Gaulle) zu sichern und somit unabhängig von den Vereinigten Staaten und der Sowjetunion Satelliten im Orbit absetzen zu können, führte 1964 in London zur Gründung der European Launcher Development Organisation (ELDO) durch Belgien, Frankreich, Italien, Deutschland, Großbritannien, Niederlande und Australien.

Entscheidend daran beteiligt war Hubert Curien, der von 1976 bis 1984 Präsident des Centre national d’études spatiales (Nationales Zentrum für Weltraumforschung kurz CNES) war. Er trug Verantwortung für die französische Weltraumpolitik und besonders die Entwicklung der Rakete. Später wurde er Vater der Ariane genannt.

Grund für das australische Engagement war das Raumfahrtgelände in Woomera, das für die Entwicklung sehr von Vorteil war. Die von der ELDO entwickelten Raketen erhielten den Namen Europa. Die Modelle Europa 1 und Europa 2 wurden nie kommerziell eingesetzt, aus der Europa 3 ging dann die Ariane 1 hervor.

Entwicklung und VertriebBearbeiten

Entwickelt wurden die Ariane-Raketen von Raumfahrtunternehmen aus den ESA-Mitgliedstaaten im Auftrag der ESA. Jeder an dem Projekt beteiligte Mitgliedstaat stellte dabei finanzielle Mittel zur Verfügung. Die Industrie des jeweiligen Staates bekam dann im Gegenzug von der ESA Entwicklungsaufträge im Wert des von dem Staat gezahlten Entwicklungszentrumbeitrags. Seit dem Vertrag über die Serienanfertigung von insgesamt 65 Ariane-5-Trägerraketen wurde die EADS-Tochter EADS Astrium Transportation alleiniger Hauptauftragsnehmer und ist nun zuständig für die Zustellung der Ariane 5 an Arianespace. Zuvor hatte die Startgesellschaft Arianespace die Einzelteile der Rakete bei verschiedenen Unternehmen bestellen müssen und sie dann von einem weiteren ausgewählten Unternehmen montieren lassen.

Ariane-ModelleBearbeiten

Ariane 1 bis 3Bearbeiten

Daten der Modelle Ariane 1 bis Ariane 3[Ar1 1]
Raketentyp Ariane 1 Ariane 2 Ariane 3
Entwick­lungs­zeitraum von 1973 1980 1980
bis 1979 1986 1984
Länge 47,4 m 48,7 m 48,7 m
Durchmesser 3,8 m 3,8 m 3,8 m
Startmasse 207 t 221 t 241 t
Startschub 2446 kN 2580 kN 3820 kN
Startbeschleunigung 2,04 m/s² 1,89 m/s² 6,07 m/s²
Max. Nutzlast[Ar1 2] LEO 2600 kg 4000 kg 5000 kg
GTO 1930 kg 2175 kg 2700 kg
Booster[Ar1 3] 0 0 2 P
Erster Start 24. Dez. 1979 31. Mai 1986 4. Aug. 1984
Letzter Start 22. Feb. 1986 2. Apr. 1989 11. Juli 1989
Flüge 11 6 11
Fehlstarts 2 1 0
Zuverlässigkeit 82 % 83 % 100 %
Anmerkungen:
  1. Daten Ariane 1 bis 3
  2. LEO = Erdnahe Umlaufbahn, GTO = geostationäre Transferbahn
  3. P = Feststoffbooster,
  • Ariane 1: Weiterentwicklung der Europa 3
  • Ariane 2: Ariane 3 ohne Feststoffbooster
  • Ariane 3: Vergrößerte Modifikation der Ariane 1 mit zwei zusätzlichen Feststoffboostern

Ariane 4Bearbeiten

Daten der Ariane-4-Modelle[Ar4 1]
Raketentyp Ariane 40 Ariane 42P Ariane 44P Ariane 42L Ariane 44LP Ariane 44L
Entwick­lungs­zeitraum von 1982 1982 1982 1982 1982 1982
bis 1988 1988 1988 1988 1988 1988
Länge 55,6 m 55,9 m 56,9 m 55,6 m 58,4 m 58,7 m
Durchmesser 3,8 m 3,8 m 3,8 m 3,8 m 3,8 m 3,8 m
Startmasse 245 t 323 t 357 t 367 t 420 t 484 t
Startschub 2720 kN 3944 kN 5140 kN 4600 kN 5270 kN 5395 kN
Startbeschleunigung 1,32 m/s² 2,43 m/s² 4,62 m/s² 2,75 m/s² 2,77 m/s² 1,37 m/s²
Max. Nutzlast[Ar4 2] LEO 4600 kg 6000 kg 6500 kg 7000 kg 8000 kg 10200 kg
GTO 2290 kg 2990 kg 3390 kg 3590 kg 4170 kg 4950 kg
Booster[Ar4 3] 0 2 P 4 P 2 L 2 P + 2 L 4 L
Erster Start 22. Jan. 1990 20. Nov. 1990 4. Apr. 1991 12. März 1993 15. Juni 1988 5. Juni 1989
Letzter Start 3. Dez. 1999 4. Mai 2002 25. Sep. 2001 23. Jan. 2002 27. Nov. 2001 15. Feb. 2003
Flüge 7 15 15 13 26 40
Fehlstarts 0 1 0 0 1 1
Zuverlässigkeit 100 % 93 % 100 % 100 % 96 % 97,5 %
Treibstoff 1. Stufe[Ar4 4] 158 t bis 172 t 219 t bis 222 t 229 t bis 232 t 205 t bis 209 t 229 t bis 232 t 229 t bis 232 t
Brennzeit 1. Stufe 150 s 196 s 209 s 181 s 209 s 209 s
Wichtige Nutzlasten ERS 1 & 2 TOPEX/Poseidon ISO Astra 1C Hipparcos, Astra 1A, TV-SAT 2 Intelsat 907, DFS Kopernikus 1

Anmerkungen:

  1. Daten Ariane 4
  2. LEO = Erdnahe Umlaufbahn, GTO = geostationäre Transferbahn
  3. P = Feststoffbooster, L = Flüssigbrennstoff
  4. Bernd Leitenberger: Europäische Trägerraketen Band 1 Von der Diamant zur Ariane 4 – Europas steiniger Weg in den Orbit. Books on Demand, Norderstedt 2009, ISBN 3837095916 Seite 266

Stark vergrößerte Modifikation der Ariane 3 mit einem flexiblen Konzept unterschiedlich leistungsfähiger Feststoff- und/oder Flüssigtreibstoffbooster. Damit wird der Antrieb den unterschiedlichen Nutzlasten angepasst.

Ariane 5Bearbeiten

Daten der Ariane 5[Ar5 1]
Raketentyp Ariane 5G Ariane 5G+ Ariane 5GS Ariane 5ES Ariane 5ECA Ariane 5ME
Status ausgemustert aktiv gestrichen
Entwick­lungs­zeitraum von 1987 1995 1995 1995 1995 1995
bis 1996 2003 2005 2007 2002 Abbruch 2014
Länge 54 m 54 m 54 m 59 m 53 m 62 m
Durchmesser 5,4 m 5,4 m 5,4 m 5,4 m 5,4 m 5,4 m
Startmasse 750 t 750 t 753 t 775 t 777 t 798 t
Startschub 11.500 kN 11.500 kN 11.629 kN 11.800 kN 11.800 kN 11.800 kN
Startbeschleunigung 5,55 m/s² 5,55 m/s² 5,66 m/s² 5,45 m/s² 5,41 m/s² 5,01 m/s²
Max. Nutzlast[Ar5 2] LEO 18.000 kg 19.000 kg 20.000 kg 20.250 kg 16.000 kg 21.000 kg
GTO 6.100 kg 6.300 kg 6.500 kg 8.000 kg 10.900 kg[Ar5 3] 12.500 kg
Booster[Ar5 4] 2 P 2 P 2 P 2 P 2 P 2 P
Erster Start 4. Juni 1996 2. März 2004 11. Aug. 2005 9. März 2008 11. Dez. 2002 (kein Start)
Letzter Start 27. Sep. 2003 18. Dez. 2004 18. Dez. 2009 25. Juli 2018 im Einsatz (kein Start)
Flüge 16 3 6 8 74 0
Fehlstarts 1 + 2 Teil­er­folge 0 0 0 1 + 1 Teil­er­folg 0
Zuverlässigkeit 81 % 100 % 100 % 100 % 97 % -

Anmerkung:

  1. Daten Ariane 5
  2. LEO = Erdnahe Umlaufbahn, GTO = Transferbahn zur geostationären Umlaufbahn
  3. Arianespace: Flight VA237: On mission that boosts global connectivity for ViaSat and Eutelsat, the 79th successful launch by Arianespace’s Ariane 5 sets a new performance record and orbits its first all-electric satellite, 1. Juni 2017, abgerufen am 7. Juni 2017 (englisch)
  4. P = Feststoffbooster
  • Ariane 5 ECA – Die aktuelle Version der Ariane 5. Sie ist eine weiterentwickelte Ariane-5-Trägerrakete mit der kryogenen ESC-A-Oberstufe, um der stetig steigenden Nachfrage nach Transportmöglichkeiten für mittlere und schwerere Satelliten auf dem zivilen Markt nachzukommen.
  • Ariane 5 ES ATV – diese Version der Ariane-5-Trägerrakete beförderte das Automated Transfer Vehicle (ATV) zur internationalen Raumstation ISS. Dieser Raumtransporter lieferte dorthin unter anderem Versorgungsgüter wie zum Beispiel Lebensmittel, Sauerstoff und Frischwasser oder den Treibstoff für das Antriebssystem der Station. Aber auch die Höhenkorrektur der Raumstation, das so genannte „Reboost“, geschah mit dem Schub dieses Raumtransporters.
  • Ariane 5 ES Galileo – diese Version der Ariane-5-Trägerrakete wurde dazu entwickelt, die Satelliten des europäischen Galileo-Programms in den Orbit zu bringen. Bei 3 Starts wurden 12 Galileo-Satelliten gestartet. Der letzte Start einer Ariane 5 ES war am 25. Juli 2018[1].
  • Ariane 5 ME – gestrichene Version der Ariane 5 mit neuer ESC-B-Oberstufe.

Ariane 6Bearbeiten

Die Ariane 6 befindet sich derzeit in der Entwicklung und ist für eine Nutzlast von 5 t bis 11,5 t in den GTO ausgelegt. Nach dem Treffen des ESA Council am 17. April 2019 gab Arianespace die Produktion der ersten 14 Ariane 6 in Auftrag. Der Erstflug ist für das Jahr 2021 geplant.[2]

Daten der Ariane 6
Raketentyp Ariane 62 Ariane 64
Status in Entwicklung
Maximale Nutzlast: 5,0 t (GTO)
10,35 t (LEO)
ca. 11,5 t (GTO)
21,65 t (LEO)
Komponente Feststoffbooster
Stufenname Equipped Solid Rocket (ESR)
Triebwerk P120
Länge (m) 16
Durchmesser (m) 3
Masse (t) Leergewicht: 2 × 11
Treibstoff: 2 × 142
Leergewicht: 4 × 11
Treibstoff: 4 × 142
Schub Ø (max.) (kN) 2 × 3500 = 7000 4 × 3500 = 14000
Brennzeit (s) 135 (= 2min 15s)
Treibstoff NH4ClO4 / Al, HTPB (Feststoff)
Komponente Hauptstufe
Stufenname Lower Liquid Propulsion Module (LLPM)
Triebwerk Vulcain 2.1
Länge (m) 29
Durchmesser (m) 5,4
Masse (t) (Treibstoff: 140)
Schub am Boden (kN) ≥ 960
Schub Vakuum (kN) ≥ 1350
Brennzeit (s) 460 (= 7min 30s)
Treibstoff LOX / LH2
Komponente Oberstufe
Stufenname Upper Liquid Propulsion Module (ULPM)
Triebwerk Vinci
Länge (m) 11,5
Durchmesser (m) 5,4
Masse (t) (Treibstoff 31)
Schub max. (kN) 180
Brennzeit (s) 900 (= 15min; wiederzündbar)
Treibstoff LOX / LH2

Ariane 7 / Ariane NEXTBearbeiten

Ariane 7 (auch Ariane NEXT) ist ein Konzept für eine methanbetriebene und wiederverwendbare Rakete. Sie soll die per 3D-Druckverfahren hergestellten Flüssigtriebwerke „Prometheus“ verwenden. Zur Vorbereitung von Ariane NEXT ist ein Forschungsprogramm zur Landung von Raketen angedacht, das zunächst mit Hilfe der kleineren Demonstrations-Forschungsrakete „Callisto“ und im nächsten Schritt mit der großmaßstäblichen Rakete „Themis“ durchgeführt werden soll. Ariane NEXT könnte dann in den 2030er Jahren einsatzfähig sein.[3][4]

ModellbauBearbeiten

 
Modell der Ariane 5

1987 baute Lambert Schelter ein 5,40 Meter langes flugfähiges Modell der Ariane, das heute im Hermann-Oberth-Raumfahrt-Museum in Feucht steht.[5] Ein 4,5 Meter langes und 85 Kilogramm schweres flugfähiges Modell der Ariane 4, welches von einer Arbeitsgruppe der Advanced Rocketry Group of Switzerland (ARGOS) gebaut wurde, wurde 2002 in Amarillo, Texas sowie zweimal im Val de Ruz bei Neuchâtel erfolgreich gestartet.[6]

Gemeinschaft der Ariane-StädteBearbeiten

Die Communauté des Villes Ariane (CVA, „Gemeinschaft der Ariane-Städte“) verbindet die EU-Standorte, die an der Ariane-Produktion beteiligt sind.

Siehe auchBearbeiten

LiteraturBearbeiten

  • Martine Castello: La grande aventure d’Ariane. Larousse 1987, ISBN 2-03-518232-8.
  • Hans-Martin Fischer: Europas Trägerrakete ARIANE. Geschichte und Technik zum letzten Start der ARIANE 4. Stedinger, Lemwerder 2004, ISBN 3-927697-32-X.
  • William Huon: Ariane, une épopée européenne. ETAI 2007, ISBN 978-2-7268-8709-7.
  • Jean-Pierre Philippe: Ariane, horizon 2000. Taillandier, Paris 2000, ISBN 2-87636-045-4.
  • F.-Herbert Wenz: Die legendäre EUROPA-Trägerrakete. Geschichte und Technik der in Deutschland gebauten 3. Stufe. Stedinger, Lemwerder 2003, ISBN 3-927697-27-3.
  • Bernd Leitenberger: Europäische Trägerraketen Band 1. Von der Diamant zur Ariane 4 – Europas steiniger Weg in den Orbit Books on Demand, Norderstedt 2009, ISBN 3-8370-9591-6.

WeblinksBearbeiten

Commons: Ariane – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Astra: Letzter Einsatz für Ariane 5 ES mit vier Galileos. Abgerufen am 23. August 2018.
  2. Ariane 6 maiden flight likely slipping to 2021. Spacenews, 20. Mai 2020.
  3. gosnold: CNES’ director of launchers talks reusable rockets. In: SatelliteObservation.net. 2. Juni 2018, abgerufen am 17. Dezember 2018 (englisch).
  4. cnes: CALLISTO Testing the concept of a reusable launcher first stage. In: cnes.fr. 11. Mai 2020, abgerufen am 28. November 2020 (englisch).
  5. Plastik Schelter Ariane (Memento vom 16. Oktober 2013 im Internet Archive)
  6. Arbeitsgruppe der Advanced Rocketry Group of Switzerland