Konzeptphase der Ariane 6

Das PPH Konzept zur Ariane 6

Das ursprüngliche PHH-Konzept der Ariane 62 und 64

Die Konzeptphase der Ariane 6 war der Zeitraum, in dem die europäische Trägerrakete Ariane 6 entworfen wurde. Das Ariane-6-Projekt durchlief von 2010 bis 2014 verschiedene Entwurfsansätze, um die zukünftigen Anforderungen der Europäischen Weltraumorganisation zu erfüllen.

Frühe Phase

Anders als die Ariane 1 bis 5 sollte die Ariane 6 ursprünglich nicht mehr für Doppelstarts von zwei Satelliten auf einmal in den GTO ausgelegt sein. Die Planungen der Ariane 6 sahen die Verwendung von Festtreibstoff vor, bis auf die Oberstufe, die mit H₂/O₂ angetrieben wird. Diese sollte von der Ariane 5 ME kommen. EADS Astrium erhielt deshalb am 30. Januar 2013 von der ESA den Auftrag, die genaue Bauweise (Stufengrößen und Anzahl der Booster und deren Größen) der Ariane 6 nun mit 3 t bis 6,5 t Nutzlastkapazität festzulegen. Die ESA gab am 9. Juli 2013 die Wahl der Bauweise bekannt. Als erste Stufe der Ariane 6 werden drei Feststoffmotoren verwendet, die nebeneinander in einer Reihe montiert werden. Ein weiterer dieser Feststoffmotoren sitzt als zweite Stufe auf dem zentralen Erststufenmotor. Jeder dieser weitgehend baugleichen Feststoffmotoren wird etwa 135 t festen Treibstoff enthalten. Sie bestehen aus einem Stück und nicht aus mehreren Segmenten. Die dritte Stufe wird flüssigen Wasserstoff/Sauerstoff als Treibstoff verwenden und ein Vinci-Triebwerk haben. Man spricht deswegen auch vom PPH-Konzept (P für powder, also Pulver der Feststoffraketen und H für hydrogen, also Wasserstoff). Die Tanks sollten jedoch neu sein. Die Nutzlastkapazität in der 5,4 m Nutzlastverkleidung beträgt 3,0 t bis 6,5 t.

Alternativen

Vor der Entscheidung der ESA im Juli 2013 gab es Planungen, dass sich die dreistufige Rakete entweder durch Verwendung von unterschiedlich vielen Feststoffboostern an das jeweilige Nutzlastgewicht hätte anpassen lassen können – oder es sollten zwei oder drei zweite Stufen als erste Stufe verwendet werden, wodurch es zwei unterschiedlich starke Versionen gegeben hätte. Vor der Vorauswahl für die Ariane 6 auf der Ministerratskonferenz im November 2012 liefen die Studien zu der Rakete als „Next Generation Launcher (NGL)“, für den EADS-Astrium im Auftrag der ESA Vorentwicklungsstudien machte. Nach den damaligen Plänen hätte der Next Generation Launcher in der ersten Stufe CH₄ mit O₂ verbrennen können und in der zweiten Stufe H₂/O₂. Die zweite Möglichkeit wäre eine dreistufige Rakete, die in den ersten beiden Stufen Feststoff verwendet und in der dritten H₂/O₂ verbrennt. Als dritte Variante wäre auch eine Rakete mit zwei mit H₂/O₂ angetriebenen Stufen möglich gewesen. Die ESA lässt seit 2007 Konzepte für einen „High-Thrust-Engine“-Demonstrator entwickeln. Ab 2009 gab es Designüberprüfungen. Diese sollten zu einem neuen Triebwerk für die Hauptstufe der NGL führen. Diese Planungen sind jedoch jetzt obsolet.

Konzeptänderung

Während des Jahres 2014 änderte sich das Konzept der Rakete erneut. Die dreistufige Ariane 6 soll nun mit zwei oder vier Feststoffboostern ausgestattet werden. Die erste Stufe soll Festtreibstoff verbrennen und die beiden oberen H₂ und O₂. Das ist das PHH-Konzept.

Finales Konzept

Im September 2014 wurde ein nochmals überarbeitetes Konzept vorgestellt. Die nun zweistufige Rakete verwendet in der ersten Stufe ein Vulcain-2-Triebwerk und in der zweiten Stufe ein Vinci-Triebwerk. Es gibt eine Version mit zwei und eine mit vier Feststoffboostern. Die Nutzlast beträgt 5 t bzw. 11 t. Die stärkere Version ermöglicht, anders als ursprünglich geplant, auch Doppelstarts mit zwei ca. 4,5 t schweren Satelliten. Die Startkosten je Kilogramm Nutzlast sollen etwa halb so hoch sein wie bei der Ariane 5.

Am 1. oder 2. Dezember 2014 sagten als Beschluss von Luxemburg die Minister der Mitgliedsstaaten der Europäischen Weltraumagentur (ESA) rund vier Milliarden Euro für die Entwicklung der Ariane 6 zu.

Im Gegensatz zur Ariane 5, die noch vertikal stehend montiert wird, sollen die einzelnen Elemente der Ariane 6 in Kourou aus Gründen der Kostenreduzierung horizontal zusammengesetzt werden.

Weblinks

• Bernd Leitenberger: Die Ariane 6
• Handelsblatt: Ariane 6 Streit um Europas Mega-Rakete