ESA: Der neue Feststoffbooster der Ariane 6 ist da

Das erste Teil der nächsten Rakete der Esa ist erfolgreich getestet worden. Der P120C Feststoffbooster ist die erste Stufe der neuen Rakete. Sie wird gleichzeitig die Vega C antreiben. Der als Weltrekord angekündigte Test ist aber keiner.

Artikel von veröffentlicht am
Die Feststoffbooster der Ariane 6 wurden erfolgreich getestet.
Die Feststoffbooster der Ariane 6 wurden erfolgreich getestet. (Bild: ESACNES JM Guillon)

Die Ariane-6-Rakete soll im Jahr 2020 erstmals fliegen und wird von einem neuen Feststoffbooster angetrieben. Im Gegensatz zu den alten P241-Boostern der Ariane 5 besteht der neue P120C-Booster nicht mehr aus drei Stahlsegmenten, sondern aus einem einzigen leichtgewichtigen Kohlenstofffasersegment. Neben der Ariane 6 soll auch die neue Vega C den neuen Feststoffbooster verwenden, die schon im Jahr 2019 ihren ersten Flug haben wird. Wie Arianespace-Chef Stephane Israël mitteilte, wurde der wegen schlechtem Wetter mehrfach verschobene Test heute erfolgreich durchgeführt. Inzwischen wurden von der Ariane Group Videos vom Test auf Twitter und Youtube veröffentlicht.

Stellenmarkt
  1. Digital Business Development Expert (g*)
    ARI-Armaturen Albert Richter GmbH & Co. KG, Schloß Holte-Stukenbrock
  2. Mitarbeiter*in (m/w/d) Technisches IT-Projektmanagement
    SWK Stadtwerke Krefeld AG, Krefeld
Detailsuche

Zuvor war schon ein Video von der Herstellung des P120C Boosters verfügbar.

Beim P120C handelt es sich um den Nachfolger des P80-Boosters der alten Vega-Rakete mit 88 Tonnen Treibstoff. Mit seinen 142 Tonnen Treibstoff ist der P120C-Booster der zurzeit größte Feststoffbooster, der nicht aus mehreren Segmenten besteht. Die Esa spricht sogar vom größten Feststoffbooster, der jemals aus einem Stück gefertigt wurde, geht mit dieser Behauptung aber zu weit.

Der größte Feststoffbooster der Welt war zehnmal so groß

1963 wurde das 260 Zoll Programm gestartet. Es wurde eine Feststoffrakete mit 6,60 Meter Durchmesser entwickelt und geplanten 1.480 Tonnen Treibstoff. Das Konzept von Feststoffboostern aus mehreren Segmenten galt damals noch als unausgereift. Der Booster sollte eine Alternative für die erste Stufe der Saturn-V-Rakete des Apollo Programms darstellen, falls die problematische Entwicklung der kerosinbetriebenen F-1 Triebwerke nicht rechtzeitig beendet wird.

Golem Karrierewelt
  1. Go für Einsteiger: virtueller Zwei-Tages-Workshop
    30./31.03.2023, Virtuell
  2. Adobe Photoshop für Social-Media-Anwendungen: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    22./23.02.2023, virtuell
Weitere IT-Trainings

Zwei Prototypen, AJ-260-1 und AJ-260-2, wurden in der halben Größe erfolgreich getestet, mit 740 Tonnen Treibstoff. Die vollständige Stufe, mit 1.480 Tonnen Treibstoff versagte beim Test 1969 erst kurz vor Brennschluss. Zu diesem Zeitpunkt war die Entwicklung der Saturn-V-Rakete aber längst erfolgreich abgeschlossen und eine Korrektur des Konstruktionsfehlers schlicht überflüssig.

Der Booster wird erst in Südamerika befüllt

Der Prototyp des P120C wurde vom Produktionsstandort in Italien nach Kourou in Französisch Guayana verschifft. Erst dort wurde er mit dem teigartigen festen Treibstoff befüllt, der anschließend aushärtet. Es handelt sich dabei, neben einigen Zuschlagstoffen, um eine Mischung aus 70 Prozent Ammoniumperchlorat, 15 Prozent Aluminiumpulver und 12 Prozent hydroxylterminiertes Polybutadien (HTPB).

Das gummiartige HTPB dient dabei als Bindemittel, wird aber auch als Treibstoff mit verbrannt. Den Sauerstoff für die Verbrennung liefert das Ammoniumperchlorat, das vor allem mit dem Aluminium stark reagiert. Dabei entsteht festes Aluminiumoxid. Das trägt zwar selbst nicht zum Schub der Rakete bei, heizt aber die restlichen Verbrennungsprodukte stark auf, wodurch mehr Druck entwickelt wird und der Schub steigt.

Einmal gestartet, ist die Reaktion nicht mehr steuerbar. Der Schubverlauf wird beim Bau durch die Geometrie im Inneren des Boosters festgelegt. Durch sternförmige Hohlräume kann die brennende Oberfläche des Treibstoffs beim Start vergrößert werden und damit der Schub. Nach einiger Zeit verbrennen aber die Zacken in den Sternen, wodurch die Oberfläche wieder kleiner wird und somit auch der Schub kleiner wird.

Dieses Schubprofil wird aber schon bei Entwurf, Konstruktion und Test eines Feststoffboosters festgelegt und kann später nicht mehr ohne weiteres an neue Missionen angepasst werden. Außerdem können Raketen, die ausschließlich aus Feststoffboostern bestehen, ohne die Möglichkeit den Schub zu drosseln oder gesteuert abzuschalten, einen Orbit nicht sehr genau anfliegen. Entweder muss die Nutzlast selbst anschließend Korrekturmanöver durchführen, oder die letzte Raketenstufe verwendet, wie bei der Vega, eine steuerbare Raketenstufe mit Flüssigtreibstoff. Hinzu kommen Probleme mit den starken Vibrationen durch leichte Unregelmäßigkeiten in der Verbrennung.

Die Esa hofft auf Einsparungen durch die Ariane 6

Feststoffbooster sind relativ einfach aufgebaut und auch im beladenen Zustand lange lagerfähig, weshalb sie vor allem beim Militär Verwendung finden. Obwohl durch die einfache Konstruktionsweise immer wieder Kosteneinsparungen versprochen werden, wurden diese Versprechen bisher noch nie realisiert. Die vergleichsweise hohe Leermasse, kombiniert mit schlechter Treibstoffeffizienz führt zu schlechter Leistung, die mit vielen Raketenstufen oder besonders effizienten und teuren Stufen kompensiert werden muss. Weder die Ariane 5 noch das Space Shuttle noch Raketen wie die Titan IV waren besonders kostengünstig, obwohl sie Feststoffbooster als erste und wichtigste Stufe ihres Antriebs verwendeten.

Aus den geplanten Startkosten der Ariane-6-Varianten mit zwei und vier Feststoffboostern in Höhe von 65 und 85 Millionen Euro lassen sich deren Kosten auf rund 10 Millionen Euro pro Stück schätzen. Von den geschätzten 3,2 Milliarden Euro Entwicklungskosten der Ariane 6 werden nur 400 Millionen von der Betreibergesellschaft Ariane Group gestellt, der Rest wird aus dem Esa-Budget finanziert. Darin sind die Kosten für die Entwicklung der Vega C noch nicht enthalten.

Die Esa hoffte bei Vertragsabschluss im Jahr 2015, mit der Ariane 6 die Startfrequenz von derzeit sechs Ariane-5-Starts pro Jahr auf zehn Starts jährlich zu steigern.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


herme 23. Jan 2019

Sicher das SpaceX nicht Millionen (evt. Milliarden) von dem amerikanischen Staat...

herme 23. Jan 2019

Also ich bin nicht überzeugt, dass SpaceX nicht krass von dem amerikanischen Staat...

Frank... 17. Jul 2018

Da hat er schon den Twitteraccount @arianespaceceo und schafft man es immernoch, auf dem...



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Telekom-Internet-Booster
Hybridzugang für über 600 MBit/s inhouse kommt

Der Hybridzugang, bei dem der Router die Datenrate aus Festnetz und 5G-Mobilfunknetz aggregiert, wurde schon lange erwartet. Jetzt liefert die Telekom.

Telekom-Internet-Booster: Hybridzugang für über 600 MBit/s inhouse kommt
Artikel
  1. Luftfahrt: Boeing zeigt Konzept eines Tarnkappen-Transportflugzeugs
    Luftfahrt
    Boeing zeigt Konzept eines Tarnkappen-Transportflugzeugs

    Um weniger angreifbar zu sein, sollen militärische Transportflugzeuge künftig mit Tarnkappentechnik ausgestattet werden, wie Boeing zeigt.

  2. Quartalsbericht: IBM streicht 3.900 Stellen
    Quartalsbericht
    IBM streicht 3.900 Stellen

    Auch nach der Ausgründung sind die Techies bei Kyndryl nicht vor einem Stellenabbau sicher. IBM macht es wie die übrige Techbranche.

  3. Pinecil im Test: Ein toller Lötkolben mit RISC-V-Prozessor
    Pinecil im Test
    Ein toller Lötkolben mit RISC-V-Prozessor

    Günstig, leistungsstark und Open Source: Das macht den Lötkolben Pinecil interessant und er überzeugt im Test - auch im Vergleich mit einer JBC-Lötstation.
    Ein Test von Johannes Hiltscher

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • RAM & Grakas im Preisrutsch • PS5 ab Lager bei Amazon • MindStar: MSI RTX 4090 1.899€, Sapphire RX 7900 XT 949€ • WSV: Bis -70% bei Media Markt • Gaming-Stühle Razer & HP bis -41% • 3D-Drucker 249€ • Kingston SSD 1TB 49€ • Asus RTX 4080 1.399€ • Razer bis -60% [Werbung]
    •  /