Alles, was Sie über die verschiedenen Phasen beim Start der Ariane 5 wissen müssen. 23.02.2022 |  3 Minuten

Dabei handelt es sich um die Flugbahn zwischen dem Moment, in dem die Trägerrakete startet, und dem Moment, in dem das letzte Triebwerk kurz vor Beginn der ballistischen Phase abgeschaltet wird.

Ziel der Ingenieure der Ariane 5 ist es, diese Flugbahn so weit wie möglich zu optimieren. Es geht darum, die von den Satelliten-Kunden gewünschte Umlaufbahn zu erreichen und dabei so wenig Treibstoff wie möglich zu verbrauchen. Gleichzeitig müssen alle Vorgaben, die sich aus dem Qualifikationsbereich der Trägerrakete und den empfindlichen Instrumenten der Satelliten ergeben, berücksichtigt werden.

Ein Beispiel: Beim Start des Weltraumteleskops James Webb wurde die Flugbahn optimiert, um:

• die Sonneneinstrahlung auf empfindliche Teile des Teleskops zu minimieren: Dazu wurde die Nutzlastverkleidung so spät wie möglich abgetrennt und der Rollwinkel der Trägerrakete präzise kontrolliert.
• die Betriebsdauer des Teleskops zu maximieren: Die Umlaufbahn wurde abhängig von der Startzeit gewählt. Das Teleskop wurde dann sehr präzise in dieser Umlaufbahn ausgesetzt und konnte so Treibstoff sparen. Das dürfte zu einer Verdopplung der Betriebsdauer des Teleskops beitragen (20 statt 10 Jahre).

Dabei handelt es sich um die zweite Phase nach der angetriebenen Phase, außerhalb der Atmosphäre, sobald die Ariane alle Triebwerke ausschaltet.

Zu diesem Zeitpunkt wird die vom Nutzlastkunden gewünschte Umlaufbahn erreicht, so dass die Nutzlast unter den vorgegebenen Bedingungen ausgesetzt werden kann. Zum Beispiel: eine bestimmte Ausrichtung in Bezug auf die Sonne, die Erde, einen Referenzpunkt oder sogar bestimmte Sterne, oder auch unter Einhaltung von Bedingungen für die Rotationsgeschwindigkeit um eine bestimmte Achse. Die Ingenieure haben diese gesamte Abfolge vorab ausgearbeitet und die Trägerrakete nutzt die Restenergie (hauptsächlich die Gase in den Tanks), um die Düsen zu aktivieren und die Trägerrakete zu manövrieren. Der Vorteil ist, dass die Trägerrakete in dieser Phase im luftleeren Raum nur sehr wenig Energie benötigt, um alle Manöver durchführen zu können, die zur Einhaltung der Vorgaben notwendig sind.

In dieser Phase werden die Nutzlasten von der Trägerrakete getrennt. Die Nutzlasten sind nach ihrer Trennung noch in der Lage, sich in ihren Zielorbit zu bewegen. Dieser Orbit wird in Abhängigkeit von ihrer Mission definiert, deshalb bringt die Ariane 5 sie immer so nah wie möglich an die gewünschte Umlaufbahn heran. Dabei kann es sich beispielsweise um die niedrige kreisförmige Umlaufbahn für die Missionen des Raumfrachters ATV oder auch um die Umlaufbahnen zur Befreiung von der Erdanziehungskraft für die BepiColombo-Mission zum Merkur handeln.

Danach endet die Mission der Trägerrakete offiziell, sobald sie ihre Ausweichmanöver durchgeführt und ihre Tanks passiviert hat. So ist sie stillgelegt und stellt keine Gefahr mehr für die Nutzlasten dar, die sie gerade ausgesetzt hat.

Die Arbeit der Ingenieure ist damit aber noch nicht beendet. Einige Tage nach dem Start überprüfen sie alle Parameter der Trägerrakete, die während dieser beiden Phasen per Telemetrie eingegangen sind. Die Bestätigung, dass die Trägerrakete ihre Mission optimal erfüllt hat, ermöglicht es ihnen, den nächsten Start für ein weiteres Weltraumabenteuer vorzubereiten.

In einem zweiten Teil werden wir auf die Details des zeitlichen Ablaufs innerhalb dieser beiden Phasen eingehen. Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich gerne über unsere Netzwerke an uns.
Vielen Dank an Stéphane Leboucher für seine Zeit.