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Die Heißlauftests der Ariane°6-Stufen 24.04.2024 | 3 Minuten
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Vor ihrer Qualifikation und dem Erstflug wurde die Trägerrakete Ariane°6 von Mitte 2022 bis Anfang 2024 einer Reihe von Systemtests unterzogen. Damit sollte sichergestellt werden, dass die komplexen Sequenzen der Startchronologie perfekt ablaufen, alle boden- und bordseitigen Systeme und Ausrüstungen in perfekter Synergie funktionieren und die Stufen der Trägerrakete ihre Feuerprobe bestehen. Rückblick in drei Episoden auf diese kritischen Tests, die in Französisch-Guayana und Deutschland durchgeführt wurden – und auf das technische und industrielle Abenteuer der Teams.
Ziel der integrierten Ariane°6-Testkampagne am Europäischen Weltraumzentrum in Kourou war es, die einwandfreie Funktionsweise des gesamten Startsystems – d. h. Trägerrakete und Startplatz – zu testen: Startrampe, mobiles Portal, Kontrollzentren, Treibstoffversorgungssysteme usw. Durch diese Tests soll die Zuverlässigkeit der Ariane°6 maximiert werden. Jeder Bauteil und jeder Befehl werden akribisch unter die Lupe genommen. Auch über die Entwicklungs- und Testphasen hinaus sind Vorausplanung und Risikomanagement zentraler Punkt der optimierten Vorbereitung.
Die kombinierten Tests in Kourou wurden mit einem speziellen Modell der Trägerrakete durchgeführt, das als CTM (Combined Tests Model) bezeichnet wird. Der Zentralkörper (Central Core) besteht aus der Haupt- und Oberstufe. Auf ihn wird das Upper Composite bestehend aus Nutzlastadapter, Fairing und einer Satelliten-Attrappe gesetzt. Der Zentralkörper des CTM ist von vier Boostern umgeben, darunter ein echter Booster mit allen funktionalen Ausstattungen. Für die Tests wurde er jedoch nicht mit echtem Treibstoff sondern mit Zucker beladen.
Zahlreiche Testläufe
Die Trägerrakete für die kombinierten Tests wurde ab Juli 2022 auf der Startrampe in Kourou zusammengebaut und im Oktober desselben Jahres durch den oberen Teil ergänzt. Die Teams begannen daraufhin mit der Testkampagne und erprobten und überprüften nach und nach alle Schnittstellen zwischen Trägerrakete und Startrampe: mechanische, elektrische und fluidtechnische Schnittstellen.
Zahlreiche Testläufe wurden durchgeführt, um Schritt für Schritt die verschiedenen Funktionen und Vorgänge einer Startchronologie bis zum Abflug zu qualifizieren. Am 18. Juli, 5. September und 24. Oktober 2023 wurden dann Tests mit der kompletten Chronologie durchgeführt, bei denen zunächst die Brennkammer des Hauptstufentriebwerks Vulcain°2.1 gezündet wurde, dann das Triebwerk mit von 4 Sekunden stabilem Betrieb. Am 23. November wurde dann ein Langzeittest durchgeführt, der dem Ablauf eines normalen Flugs entspricht, und schließlich am 15. Dezember ein Test unter verschlechterten Bedingungen.
Im Laufe dieser verschiedenen Tests, die jeweils durchschnittlich 30 Stunden dauerten, konnten die Teams erfolgreich verschiedene Betriebssituationen erproben, auch im Störbetrieb, z. B. beim Ausfall bestimmter Geräte. Sie führten alle für die Qualifikation der Ariane 6 erforderlichen Tests durch und demonstrierten damit den reibungslosen Betrieb der Trägerrakete und die funktionierende Schnittstelle mit der Startrampe.
Gemeinsame Anstrengungen
Die kombinierte Testkampagne endete am 30. Januar 2024 mit den Tests zur Trennung der kryogenen Leitungen zwischen Trägerrakete und Startrampe. Diese Leitungen werden von zwei beweglichen Stützarmen getragen und ermöglichen die Betankung der Trägerrakete mit kryogenen Treibstoffen. Vor dem Raketenstart müssen sie sich innerhalb weniger Sekunden von der Trägerrakete abkoppeln und entfernen lassen.
Während der gesamten Testkampagne wurden im gesamten Startsystem keine technischen oder organisatorischen Mängel festgestellt. Diese Ergebnisse verdeutlichen den Einsatz, das Fachwissen und die Präzision, die die Mitarbeiter von ArianeGroup und ihre Partner bei der ESA, der französischen Raumfahrtagentur CNES und in der Industrie vereint. Sie demonstrieren auch die Prägnanz ihrer Arbeitsphilosophie, die technisches Know-how und Teamzusammenhalt verbindet. Es handelt sich um ein echtes kollektives Abenteuer.
„Mit den Systemtests können wir überprüfen, ob alle Unterbaugruppen und Ausrüstungen, die unabhängig voneinander entwickelt und qualifiziert wurden, zusammen beim Start funktionieren.“
Valérie de Korver, Leiterin Systemtests Ariane 6
Valérie de Korver, Leiterin Systemtests Ariane 6
Ariane 6-Programm – wer macht was?
Ariane°6 ist ein Programm, das von der Europäischen Weltraumorganisation ESA verwaltet und finanziert wird, die auch für die Architektur des gesamten Startsystems verantwortlich ist.
Als Generalunternehmer und Konstruktionsbehörde für die Trägerrakete ist ArianeGroup zusammen mit ihren europäischen Industriepartnern für die Konstruktion, Entwicklung und Produktion der Ariane 6 sowie die Vermarktung der Startdienste über ihre Tochtergesellschaft Arianespace verantwortlich.
Die französische Raumfahrtagentur CNES (Centre National d’Études Spatiales) und ihre Vertragspartner sind für den Bau des Startkomplexes Nr. 4 (ELA4) – bestehend aus der Ariane-6-Startrampe und ihrem mobilen Montageportal – im Raumfahrtzentrum Französisch-Guayana (CSG) verantwortlich. Darüber hinaus führt das CNES in Kourou in Zusammenarbeit mit ArianeGroup und unter der Leitung der ESA die kombinierten Tests durch.
Die Oberstufentests werden gemeinsam mit ArianeGroup und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf dessen Testgelände in Lampoldshausen durchgeführt.
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