Raumfahrt: Ariane 6 bekommt vierte Stufe wegen zu schlechter Leistung

Die dritte Stufe der Ariane 6 ist zu schwer um zu leisten, was versprochen wurde. Deshalb gibt es jetzt eine vierte Stufe.

Artikel veröffentlicht am 19. Juli 2021, 15:40 Uhr, Frank Wunderlich-Pfeiffer

Die Ariane 6 soll noch eine vierte Raketenstufe erhalten. (Bild: Esa)

Mehr Flexibilität soll die Ariane 6 durch eine vierte Raketenstufe namens Astris bekommen. Eine leichte Kohlefaserkonstruktion und ein wiederstartbares Triebwerk namens Berta sollen es möglich machen, ganze Satellitenkonstellationen mit einem einzigen Raketenstart in verschiedenen Orbits auszusetzen. So sagt es der Hersteller Ariane Group und widerspricht damit allem, was sie seit 2014 über die dritte Raketenstufe gesagt hat.

Denn eigentlich sollte das hocheffiziente und wiederstartbare Vinci-Triebwerk in der dritten Stufe die notwendige Flexibilität bringen, um mehrere Satelliten in verschiedenen Orbits auszusetzen. Es ist das größte Unterscheidungsmerkmal zwischen Ariane 5 und Ariane 6. Denn im Gegensatz zum HM-7B Triebwerk der Ariane 5 kann das Vinci Triebwerk mehrfach gestartet werden. Allerdings war die Notwendigkeit einer vierten Stufe schon lange absehbar.

Tatsächlich ist das Vinci-Triebwerk zwar nach 23 Jahren Entwicklungszeit das weltweit schubstärkste und effizienteste Triebwerk seiner Bauart. Aber die dritte Stufe der Ariane 6 ist als Ganzes mit 6 Tonnen Leergewicht bei nur 31 Tonnen Treibstoffzuladung mehr als doppelt so schwer wie vergleichbare amerikanische Raketenstufen. Die 5 Prozent höhere Effizienz des Triebwerks spart hingegen nur rund 1,5 Tonnen Treibstoff ein.

Es gibt kaum technische Angaben

Bei der kleineren Variante der Ariane 6, der Ariane 62 mit nur zwei Feststoffboostern, ist die übergewichtige Oberstufe besonders problematisch. Sie hat nur eine Nutzlast von 5 Tonnen in höheren Orbits, sodass die leere Raketenstufe sogar schwerer als die eigentliche Nutzlast ist. Damit verbrauchen alle Korrekturmanöver viel mehr Treibstoff, weil nicht nur die Satelliten, sondern auch die Raketenstufe selbst in die jeweils neue Umlaufbahn gebracht werden müssen.

Genauere technische Angaben zu Astris und dem Berta-Triebwerk gibt es noch nicht. Es ist unklar, wie schwer die Raketenstufe sein soll und wieviel Treibstoff sie aufnimmt. Das Triebwerk soll 4 bis 5 Kilonewton Schub haben und lagerbare Treibstoffe verwenden. Das bezieht sich üblicherweise auf hochtoxische Hydrazinderivate und ebenso giftiges Distickstofftetroxid. In der Pressemeldung wird nichts Gegenteiliges mitgeteilt. Üblicherweise kommuniziert die Ariane Group explizit nur positive Eigenschaften ihrer Raketen.

Die erste Mission von Astris soll der Start der Asteroidensonde Hera mit einer Ariane 62 sein, die ohne die vierte Raketenstufe nicht genug Leistung hätte, um den angestrebten Orbit anzufliegen. Die Entwicklung der kleinen Raketenstufe kostet weitere 90 Millionen Euro. Diese Kosten sind vergleichbar mit den rund 100 Millionen US-Dollar Entwicklungskosten von zweistufigen Trägerraketen wie der Falcon 1 von SpaceX, der Electron von Rocketlab oder der Rocket 3 von Astra Space.