Vulcan (Rakete)

geplante US-amerikanische Trägerrakete
Vulcan
Vulcan
Logo der Vulcan-Rakete
Typ Schwerlast-Trägerrakete
Land Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten
Betreiber United Launch Alliance
Hersteller United Launch Alliance
Startkosten 82 – 200 Mio. US-Dollar
Aufbau
Höhe 61,6 m
Durchmesser 5,4 m
Startmasse 546.700 kg
Stufen 2
Booster 0, 2, 4 oder 6
Stufen
Booster SRBs
Typ Feststoffraketentriebwerk
Triebwerk GEM-63XL
Treibstoff HTPB
Maximalschub 2.201,7 kN
1. Stufe Vulcan
Typ Flüssigkeitsraketentriebwerk
Triebwerk 2 × BE-4
Treibstoff Methan / Flüssigsauerstoff
Maximalschub 4.900 kN
2. Stufe Centaur-V
Typ Flüssigkeitsraketentriebwerk
Triebwerk 2 × RL10C-1
Treibstoff Flüssigwasserstoff / Flüssigsauerstoff
Maximalschub 212 kN
Starts
Status in Entwicklung
Erststart Februar 2023 (geplant)[1][2]
Startplatz Cape Canaveral SFS, SLC-41
Vandenberg SFB, SLC-3E
Nutzlastkapazität
Kapazität LEO max. 27.200 kg
Kapazität ISS max. 26.900 kg
Kapazität GTO max. 14.400 kg
Kapazität GSO max. 7.200 kg
Kapazität Mond max. 12.100 kg

Die Vulcan ist ein Trägerraketenprojekt der US-amerikanischen United Launch Alliance (ULA) zum Ersatz der Delta IV und der Atlas V. Ihr Erststart ist für Februar 2023 vorgesehen.[1][2]

Künstlerische Darstellung eines Vulcan-Starts

KonstruktionBearbeiten

Die Vulcan ist nur in Teilen eine Neuentwicklung; überwiegend ist sie von der Atlas V und der Delta IV abgeleitet.[3] Die erste Stufe der Vulcan soll die Tankstruktur der Delta IV mit 5 m Durchmesser übernehmen. Als zweite Stufe soll anfangs die Centaur-Raketenstufe der Atlas V dienen. Diese sitzt auf einem konischen Stufenadapter. Auch die Nutzlastverkleidungen mit 4 m oder 5 m Durchmesser stammen von der Atlas V. Die 5-m-Nutzlastverkleidung umschließt neben der Nutzlast auch die Centaur und ihren Adapter. Die Rakete soll außerdem über bis zu vier Feststoffbooster bei der 4-m-Nutzlastverkleidung verfügen und maximal sechs Feststoffbooster bei der 5-m-Nutzlastverkleidung.

Triebwerkstyp und Besonderheiten der ersten StufeBearbeiten

Die erste Stufe wird zwei BE-4-Triebwerke von Blue Origin verwenden; als Treibstoff kommen flüssiges Methan und flüssiger Sauerstoff zum Einsatz. Nicht zum Zuge kam das ebenfalls evaluierte AR1 von Aerojet Rocketdyne, das mit Kerosin und flüssigem Sauerstoff betrieben werden soll.[4]

In einer späteren Vulcan-Version soll die Triebwerkseinheit, bestehend aus den Triebwerken und der tragenden Struktur, nach Brennschluss abgetrennt werden. Ein aufblasbarer Hitzeschutzschild soll sie anschließend vor den Temperaturen beim Wiedereintritt schützen und im Wasser den nötigen Auftrieb verleihen, um sie später wiederverwenden zu können. Anfängliche Planungen sahen vor, dass die Triebwerkseinheit am Fallschirm hängend von einem Hubschrauber eingefangen wird.[5]

Zweite StufenBearbeiten

Neben der zuerst zum Einsatz kommenden Centaur ist für eine spätere Raketenversion eine neue Zweitstufe namens Advanced Cryogenic Evolved Stage (ACES) geplant. Diese hat druckversteifte Tanks mit dreifacher Kapazität. Sie verwendet wie die Centaur flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff als Treibstoff. Die Tanks werden durch verdampften Treibstoff unter Druck gesetzt. Dieser wird auch für die Lageregelung und Erzeugung von elektrischer Energie verwendet. So kann die Stufe wochenlang in Betrieb sein.[6] Sie hat je nach Mission ein bis vier Triebwerke des Typs RL-10C-X, einer neuen Version des schon mit der Centaur verwendeten RL-10. Damit entschied ULA sich gegen das ebenfalls zur Auswahl stehende BE-3U von Blue Origin und ein Triebwerk von XCOR.[7]

Zusatzbooster und VariantenBearbeiten

Die Vulcan Centaur ist in fünf Varianten geplant. Das kleinste Modell ohne Feststoffbooster soll eine Nutzlastkapazität von bis zu 10,6 t für niedrige Erdumlaufbahnen (LEO) und 3,5 t für geostationäre Transferbahnen (GTO) bieten. Mit zwei, vier oder sechs Boostern steigt die Transportleistung schrittweise bis 27,2 t LEO, 14,5 t GTO und 6,5 t für den direkten Start in geostationäre Umlaufbahnen (GEO). Ab 2023 soll eine Heavy-Variante mit stärkerer Centaur-Zweitstufe für bis zu 15,3 t GTO und 7 t GEO angeboten werden.[8][9]

NummerierungsschemaBearbeiten

Die Vulcan setzt ein Nummerierungsschema ein, das an das der Atlas V angelehnt ist. Es besteht aus vier Bestandteilen:

  • Erste Ziffer: V für Vulcan-Erststufe
  • Zweite Ziffer: C für Centaur-Oberstufe
  • Dritte Ziffer: gibt die Anzahl der Feststoff-Booster an, die verwendet werden; 0, 2, 4 oder 6
  • Vierte Ziffer: gibt den Nutzlastverkleidungstyp an, der verwendet wird; S für die Standardausführung mit 15,5 m Länge und L für die verlängerte Variante mit 21,3 m Länge.[8]

Beispielsweise würde die Bezeichnung „VC6L“ auf die Ausführung mit Vulcan-Erststufe, Centaur-Oberstufe, 6 Feststoff-Boostern und verlängerter Nutzlastverkleidung hinweisen.

StartlisteBearbeiten

Letzte Aktualisierung: 1. Dezember 2022

Geplante StartsBearbeiten

Datum
Anzahl[10]
Typ[11] Startplatz Nutzlast / Mission Art der Nutzlast Nutzlast-
masse
Orbit1  Anmerkungen 
frühestens 25. Februar 2023[2][12] VC2S CC SLC-41 Vereinigte Staaten  Peregrine M1
Vereinigte Staaten  KuiperSat 1, 2
Vereinigte Staaten  Enterprise Flight
Mondlander
zwei Kommunikationssatelliten
Weltraumbestattung
1.283 kg
je < 500 kg
?
Fluchtbahn
LEO
LEO
frühestens Februar 2023[13][14] VC4L CC SLC-41 Vereinigte Staaten  Dream Chaser Cargo F1 Versorgungsraumschiff 9.000 kg LEO ISS-Versorgung (CRS-2)
frühestens März 2023[15] VCxx CC SLC-41 Vereinigte Staaten  USSF-106
Vereinigte Staaten  NTS-3
Vereinigte Staaten  weitere Nutzlasten
militärische Mission
Navigationssatellit
1.250 kg GTO
frühestens März 2023[16] VC4x CC SLC-41 Vereinigte Staaten  USSF-87 militärische Mission
frühestens Mai 2023[17] VC4L CC SLC-41 Vereinigte Staaten  Dream Chaser Cargo F2 Versorgungsraumschiff 9.000 kg LEO ISS-Versorgung (CRS-2)
frühestens Juni 2023[18][19] VCxx CC SLC-41 Vereinigte Staaten  USSF-112 militärische Mission
2023[10] VC0S CC SLC-41 Vereinigte Staaten  GPS-III F-7 Navigationssatellit ~ 4.400 kg GPS-Orbit
2023[10] VCxx CC SLC-41 Vereinigte Staaten  USSF-16 militärische Mission
2023[10] VCxx CC SLC-41 Vereinigte Staaten  USSF-23 militärische Mission
2023[10] VCxx CC SLC-41 Vereinigte Staaten  USSF-43 militärische Mission
2024[20] VCxx CC SLC-41 Vereinigte Staaten  WGS-11+ militärischer Kommunikationssatellit GTO
5 Starts[21][22] VC4L CC SLC-41 Vereinigte Staaten  Dream Chaser Versorgungsraumschiff 9.000 kg LEO ISS-Versorgung (CRS-2)
38 Starts[23] VC6L CC SLC-41 Vereinigte Staaten  Projekt Kuiper Kommunikationssatelliten LEO
1 Aussetzorbit der Nutzlast, nicht notwendigerweise deren Zielorbit.

QuellenBearbeiten

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. a b United Launch Alliance Rocket Launch Schedule. In: Space Launch Schedule. Abgerufen am 25. Dezember 2022 (amerikanisches Englisch).
  2. a b c Launch Schedule. Spaceflight Now, abgerufen am 1. November 2022 (englisch).
  3. NASA GSFC Science and Exploration. 20. März 2019, abgerufen am 21. März 2019 (ab Minute 24:14): „There is a myth that Vulcan is a brand new rocket. That's partially true, but mostly not. Vulcan is derived from the best parts of Atlas and from Delta …“
  4. William Harwood: Bezos rocket engine selected for new Vulcan rocket. In: Spaceflight Now. 28. September 2018, abgerufen am 28. September 2018.
  5. ULA Drops Helicopter From BE-4 Engine Recovery Plan. In: aviationweek.com. 18. Juli 2022, abgerufen am 23. Juli 2022.
  6. Justin Ray: ULA gets futuristic. Spaceflight Now, 14. April 2015, abgerufen am 30. April 2015 (englisch).
  7. Jeff Foust: ULA selects Aerojet to provide Vulcan upper stage engine. In: Spacenews. 11. Mai 2018, abgerufen am 14. Mai 2018.
  8. a b Vulcan. In: ULA Launch. Abgerufen am 15. Oktober 2022.
  9. Twitter-Nachricht vom Eric Berger, 28. November 2018: „… the Vulcan-Centaur Heavy (with an upgraded Centaur second stage) will launch in 2023.“ (englisch)
  10. a b c d e Rocket Launch Schedule (Vulcan). Abgerufen am 16. Oktober 2022 (englisch).
  11. Vulcan auf Gunter’s Space Page, zuletzt abgerufen am 14. Juli 2021.
  12. Vulcan VC2 | Peregrine Mission One & KuiperSat. Abgerufen am 25. Dezember 2022 (englisch).
  13. Interview with Sierra Space: Dream Chaser launch set for January 2023. Abgerufen am 21. April 2022.
  14. Vulcan VC4 | CRS SNC-1. Abgerufen am 15. Oktober 2022 (englisch).
  15. Vulcan Centaur | USSF-106. Abgerufen am 15. Oktober 2022 (englisch).
  16. Vulcan VC4 | USSF-87. Abgerufen am 16. Oktober 2022 (englisch).
  17. Vulcan VC4 | CRS SNC-2. Abgerufen am 16. Oktober 2022 (englisch).
  18. Contracts For March 9, 2021. Department of Defense, 9. März 2021, abgerufen am 9. März 2021.
  19. United States Space Force awards four task orders valued at $385 million in support of FY21 Phase 2 Launch Missions. Space and Missile Systems Center, 9. März 2021, abgerufen am 10. März 2021.
  20. WGS 11+. Abgerufen am 16. Oktober 2022 (englisch).
  21. First Dream Chaser mission slips to 2022. Spacenews, 18. November 2020.
  22. Twitter-Nachricht von Tory Bruno, 7. April 2020.
  23. Amazon Signs Contract with United Launch Alliance for 38 Project Kuiper Launches on Vulcan Centaur. Abgerufen am 5. April 2022.