Ers­ter er­folg­rei­cher Test der Aria­ne-6-Ober­stu­fe am DLR Lam­polds­hau­sen

Anspruchsvolle Tests für den Einsatz im Weltall

Die Stufe besteht aus zwei Haupttanks, die mit flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff gefüllt sind, dem neuen, bis zu viermal wiederzündbaren Vinci-Triebwerk sowie der APU (Auxiliary Power Unit), einer innovativen Antriebseinheit. Sie macht die Einsatzmöglichkeiten der Ariane 6 noch vielseitiger. Im Fokus bei diesem ersten Heißlauftest stand das Befüllen der Stufe mit kryogenen Treibstoffen sowie ein Test des wiederzündbaren Vinci-Triebwerks. Das Team des DLR-Instituts für Raumfahrtantriebe prüfte außerdem alle zur Oberstufe dazugehörigen Systeme wie die Flugsoftware. „Dieser erste erfolgreiche Testlauf hat uns gezeigt, dass die über Jahrzehnte in Lampoldshausen erworbenen Kompetenzen beim Test von Raumfahrtantrieben ein entscheidender Garant für den Erfolg der europäischen Ariane-Familie ist“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, DLR-Vorstandsvorsitzende. „Ich bedanke mich bei dem Team, das diesen ersten Test der kompletten Ariane-6-Oberstufe zum Erfolg geführt hat.“

„Mit der Ariane 6 wird Europa über einen Träger verfügen, der für viele Jahre den Grundpfeiler der europäischen Raumfahrtaktivitäten bilden wird. Sie ist die ideale Rakete, um unsere institutionellen Missionen zu starten und damit den Zugang für alle europäischen Raumfahrtnutzenden zu garantieren – eine Fähigkeit, die im heutigen geopolitischen Umfeld unverzichtbar geworden ist“, betont Dr.-Ing. Walther Pelzer, DLR-Vorstand und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Daher freut es mich besonders, dass wir diesen essenziellen Meilenstein in der Entwicklung der Ariane 6 erreicht haben. Es ist ein großartiger Erfolg der Zusammenarbeit zwischen dem DLR, der ESA und der deutschen und europäischen Raumfahrtindustrie.“

„Im 21. Jahrhundert sind die Europäer für ihre Sicherheit und ihren Wohlstand zweifellos auf Daten aus dem Weltraum angewiesen. Europa muss auf eine vollständige Autonomie beim Zugang zum Weltraum und dessen Nutzung hinarbeiten. Die Ariane 6 ist der Schlüssel dazu und wir freuen uns darauf, sie vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guayana, starten zu sehen“, sagt Daniel Neuenschwander, ESA-Direktor für Trägersysteme.

Insgesamt sind mit der Oberstufe beim DLR Lampoldshausen bis zu drei Heißlauftests geplant. In der Regel nehmen sie – nach mehreren Wochen intensiver Vorbereitung – jeweils rund 17 Stunden in Anspruch. Es werden alle Aspekte simuliert, einschließlich der Vor- und Nachbereitung der Stufe. Dazu zählt das Betanken mit flüssigem Sauerstoff und flüssigem Wasserstoff sowie das Entleeren der Tanks nach Ende des Tests. Das Team des Prüfstands sammelt während der Versuche eine große Menge an wichtigen Daten: zum Beispiel über die ballistischen Phasen, in denen die Oberstufe ohne Schub fliegt, die sogenannte Coast Phase, über den Druckaufbau in den Tanks vor der Triebwerkszündung, über das Wiederzünden des Triebwerks und über die Funktion der Düsen, die der Lageregelung dienen.

„Heißlauftests sind die Königsdisziplin am Prüfstand. Sie stellen höchste Anforderungen an die Technik und sind deshalb eine besondere Herausforderung für Team und Infrastruktur“, beschreibt Prof. Stefan Schlechtriem, Direktor des DLR-Instituts für Raumfahrtantriebe. „Außerdem testen wir zum ersten Mal in der langen Geschichte des Ariane-Programms in Europa eine kryogene Oberstufe an einem neu entwickelten Prüfstand – also eine doppelte Premiere“, ergänzt Schlechtriem. Die Erkenntnisse aus diesen Tests sind elementar, um die Ariane 6 zu finalisieren und startklar für den Weltraum zu machen. Entsprechend gründlich hat das Team um Anja Frank, Leiterin für die Versuchsanlagen im Institut für Raumfahrtantriebe, die Tests vorbereitet. In den letzten Monaten war höchste Konzentration gefordert, um sämtliche Vorbereitungen an der sieben Tonnen schweren Oberstufe mit einem Durchmesser von 5,4 Metern und einer Höhe von 11,6 Metern zu absolvieren. Genauso galt es, komplexe Softwareprogramme zu entwickeln und zu schreiben, um alle Abläufe während der Tests genaustens steuern und überwachen zu können.

Nicht nur technologisch läutet der erste Heißlauftest der Raketenoberstufe – die deshalb auch als "Hot Firing Model" (HFM) bezeichnet wird – eine wichtige Phase der gesamten Ariane-6-Trägerentwicklung ein: „Für alle Beteiligten ist das auch ein sehr emotionaler und spannender Moment, wenn die neu entwickelte Oberstufe erstmals auf dem Prüfstand gezündet wird“, betont Schlechtriem.

Im Zentrum der Aufmerksamkeit: wiederzündbares Vinci-Triebwerk mit kryogenen Treibstoffen

Die Oberstufe der Ariane 6 ist mit einem wiederzündbaren Triebwerk namens Vinci ausgestattet. Es lässt sich bis zu viermal wiederzünden und kann von wenigen Sekunden bis zu mehr als 14 Minuten brennen. Damit ist die Ariane 6 sehr flexibel, kann ein breites Spektrum an Einsätzen abdecken und mit jeweils unterschiedlicher Missionsdauer mehrere Zielorbits ansteuern. Sie eignet sich besonders für den Transport von Satellitenkonstellationen, bei denen die einzelnen Satelliten in unterschiedlichen Umlaufbahnen ausgesetzt werden. Das Vinci-Triebwerk liefert mit der Treibstoffkombination aus kryogenem, also tiefkaltem flüssigem Sauerstoff und Wasserstoff den notwendigen Schub, um die Nutzlasten genau an der gewünschten Position und mit der korrekten Geschwindigkeit im jeweiligen Orbit zu platzieren.

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• Factsheet Ariane-6-Oberstufe

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