Ariane (Rakete)

Eine Ariane 5 ECA auf der Startrampe
Nachbau einer Ariane 44LP Rakete im Innenhof des Space Center Bremen
EPS-Oberstufe der Ariane 5 G, G+, GS und ES ATV

Ariane ist eine Serie europäischer Trägerraketen, die im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) von einem Tochterunternehmen des europäischen Luft- und Raumfahrtkonzerns Airbus Group (früher EADS) entwickelt wurden. Die Ariane-Raketen starten vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana, 5° nördlich des Äquators.

Geschichte

Der Name Ariane kommt von der französischen Bezeichnung für die Fruchtbarkeitsgöttin Ariadne aus der griechischen Mythologie. Im März 1980 wurde die Firma Arianespace gegründet, die seitdem Finanzierung, Produktion, Verkauf und Start der Ariane-Raketen übernimmt. Eigentümer dieser Firma sind verschiedene europäische Raumfahrtunternehmen. Alleiniger Hauptauftragnehmer für die Serienanfertigung der aktuellen Rakete, Ariane 5, ist die Airbus-Group-Tochter Airbus Defence & Space. Obwohl noch umfangreiche Leistungssteigerungen der Ariane 5 in Planung sind, wird bereits der Start der Entwicklung der Nachfolgeversion Ariane 6 vorbereitet.

Die ursprünglich aus Frankreich stammende Doktrin, den „autonomen Zugang zum All“ (Charles de Gaulle) zu sichern und somit unabhängig von den Vereinigten Staaten und der Sowjetunion Satelliten im Orbit absetzen zu können, führte 1964 in London zur Gründung der European Launcher Development Organisation (ELDO) durch Belgien, Frankreich, Italien, Deutschland, Großbritannien, Niederlande und Australien.

Entscheidend daran beteiligt war Hubert Curien, der von 1976 bis 1984 Präsident des Centre national d’études spatiales (Nationales Zentrum für Weltraumforschung kurz CNES) war. Er trug Verantwortung für die französische Weltraumpolitik und besonders die Entwicklung der Rakete. Später wurde er Vater der Ariane genannt.

Grund für das australische Engagement war das Raumfahrtgelände in Woomera, das für die Entwicklung sehr von Vorteil war. Die von der ELDO entwickelten Raketen erhielten den Namen Europa. Die Modelle Europa 1 und Europa 2 wurden nie kommerziell eingesetzt, aus der Europa 3 ging dann die Ariane 1 hervor.

Entwicklung und Vertrieb

Entwickelt wurden die Ariane-Raketen von Raumfahrtunternehmen aus den ESA-Mitgliedstaaten im Auftrag der ESA. Jeder an dem Projekt beteiligte Mitgliedstaat stellte dabei finanzielle Mittel zur Verfügung. Die Industrie des jeweiligen Staates bekam dann im Gegenzug von der ESA Entwicklungsaufträge im Wert des von dem Staat gezahlten Entwicklungszentrumbeitrags. Seit dem Vertrag über die Serienanfertigung von insgesamt 65 Ariane-5-Trägerraketen wurde die EADS-Tochter EADS Astrium Transportation alleiniger Hauptauftragsnehmer und ist nun zuständig für die Zustellung der Ariane 5 an Arianespace. Zuvor hatte die Startgesellschaft Arianespace die Einzelteile der Rakete bei verschiedenen Unternehmen bestellen müssen und sie dann von einem weiteren ausgewählten Unternehmen montieren lassen.

Ariane-Modelle

Ariane 1 bis 3

Start einer Ariane 3
Daten der Modelle Ariane 1 bis Ariane 3[Ar1 1]
RaketentypAriane 1Ariane 2Ariane 3
Entwick­lungs­zeitraumvon197319801980
bis197919861984
Länge47,4 m48,7 m48,7 m
Durchmesser3,8 m3,8 m3,8 m
Startmasse207 t221 t241 t
Startschub2446 kN2580 kN3820 kN
Startbeschleunigung2,04 m/s²1,89 m/s²6,07 m/s²
Max. Nutzlast[Ar1 2]LEO2600 kg4000 kg5000 kg
GTO1930 kg2175 kg2700 kg
Booster[Ar1 3]002 P
Erster Start24. Dez. 197931. Mai 19864. Aug. 1984
Letzter Start22. Feb. 19862. Apr. 198911. Juli 1989
Flüge11611
Fehlstarts210
Zuverlässigkeit82 %83 %100 %
Anmerkungen:
  1. Daten Ariane 1 bis 3
  2. LEO = Erdnahe Umlaufbahn, GTO = geostationäre Transferbahn
  3. P = Feststoffbooster,
  • Ariane 1: Weiterentwicklung der Europa 3
  • Ariane 2: Ariane 3 ohne Feststoffbooster
  • Ariane 3: Vergrößerte Modifikation der Ariane 1 mit zwei zusätzlichen Feststoffboostern

Ariane 4

Daten der Ariane-4-Modelle[Ar4 1]
RaketentypAriane 40Ariane 42PAriane 44PAriane 42LAriane 44LPAriane 44L
Entwick­lungs­zeitraumvon198219821982198219821982
bis198819881988198819881988
Länge55,6 m55,9 m56,9 m55,6 m58,4 m58,7 m
Durchmesser3,8 m3,8 m3,8 m3,8 m3,8 m3,8 m
Startmasse245 t323 t357 t367 t420 t484 t
Startschub2720 kN3944 kN5140 kN4600 kN5270 kN5395 kN
Startbeschleunigung1,32 m/s²2,43 m/s²4,62 m/s²2,75 m/s²2,77 m/s²1,37 m/s²
Max. Nutzlast[Ar4 2]LEO4600 kg6000 kg6500 kg7000 kg8000 kg10200 kg
GTO2290 kg2990 kg3390 kg3590 kg4170 kg4950 kg
Booster[Ar4 3]02 P4 P2 L2 P + 2 L4 L
Erster Start22. Jan. 199020. Nov. 19904. Apr. 199112. März 199315. Juni 19885. Juni 1989
Letzter Start3. Dez. 19994. Mai 200225. Sep. 200123. Jan. 200227. Nov. 200115. Feb. 2003
Flüge71515132640
Fehlstarts010011
Zuverlässigkeit100 %93 %100 %100 %96 %97,5 %
Treibstoff 1. Stufe[Ar4 4]158 t bis 172 t219 t bis 222 t229 t bis 232 t205 t bis 209 t229 t bis 232 t229 t bis 232 t
Brennzeit 1. Stufe150 s196 s209 s181 s209 s209 s
Wichtige NutzlastenERS 1 & 2TOPEX/PoseidonISOAstra 1CHipparcos, Astra 1A, TV-SAT 2Intelsat 907, DFS Kopernikus 1

Anmerkungen:

  1. Daten Ariane 4
  2. LEO = Erdnahe Umlaufbahn, GTO = geostationäre Transferbahn
  3. P = Feststoffbooster, L = Flüssigbrennstoff
  4. Bernd Leitenberger: Europäische Trägerraketen Band 1 Von der Diamant zur Ariane 4 – Europas steiniger Weg in den Orbit. Books on Demand, Norderstedt 2009, ISBN 3837095916 Seite 266

Stark vergrößerte Modifikation der Ariane 3 mit einem flexiblen Konzept unterschiedlich leistungsfähiger Feststoff- und/oder Flüssigtreibstoffbooster. Damit wird der Antrieb den unterschiedlichen Nutzlasten angepasst.

Ariane 5

Start einer Ariane 5 ES ATV mit dem 4. ATV
Daten der Ariane 5[Ar5 1]
RaketentypAriane 5GAriane 5G+Ariane 5GSAriane 5ESAriane 5ECAAriane 5ME
Statusausgemustertaktivgestrichen
Entwick­lungs­zeitraumvon198719951995199519951995
bis19962003200520072002Abbruch 2014
Länge54 m54 m54 m59 m53 m62 m
Durchmesser5,4 m5,4 m5,4 m5,4 m5,4 m5,4 m
Startmasse750 t750 t753 t775 t777 t798 t
Startschub11.500 kN11.500 kN11.629 kN11.800 kN11.800 kN11.800 kN
Startbeschleunigung5,55 m/s²5,55 m/s²5,66 m/s²5,45 m/s²5,41 m/s²5,01 m/s²
Max. Nutzlast[Ar5 2]LEO18.000 kg19.000 kg20.000 kg20.250 kg16.000 kg21.000 kg
GTO6.100 kg6.300 kg6.500 kg8.000 kg10.900 kg[Ar5 3]12.500 kg
Booster[Ar5 4]2 P2 P2 P2 P2 P2 P
Erster Start4. Juni 19962. März 200411. Aug. 20059. März 200811. Dez. 2002(kein Start)
Letzter Start27. Sep. 200318. Dez. 200418. Dez. 200925. Juli 2018im Einsatz(kein Start)
Flüge16368740
Fehlstarts1 + 2 Teil­er­folge0001 + 1 Teil­er­folg0
Zuverlässigkeit81 %100 %100 %100 %97 %-

Anmerkung:

  1. Daten Ariane 5
  2. LEO = Erdnahe Umlaufbahn, GTO = Transferbahn zur geostationären Umlaufbahn
  3. Arianespace: Flight VA237: On mission that boosts global connectivity for ViaSat and Eutelsat, the 79th successful launch by Arianespace’s Ariane 5 sets a new performance record and orbits its first all-electric satellite, 1. Juni 2017, abgerufen am 7. Juni 2017 (englisch)
  4. P = Feststoffbooster
  • Ariane 5 ECA – Die aktuelle Version der Ariane 5. Sie ist eine weiterentwickelte Ariane-5-Trägerrakete mit der kryogenen ESC-A-Oberstufe, um der stetig steigenden Nachfrage nach Transportmöglichkeiten für mittlere und schwerere Satelliten auf dem zivilen Markt nachzukommen.
  • Ariane 5 ES ATV – diese Version der Ariane-5-Trägerrakete beförderte das Automated Transfer Vehicle (ATV) zur internationalen Raumstation ISS. Dieser Raumtransporter lieferte dorthin unter anderem Versorgungsgüter wie zum Beispiel Lebensmittel, Sauerstoff und Frischwasser oder den Treibstoff für das Antriebssystem der Station. Aber auch die Höhenkorrektur der Raumstation, das so genannte „Reboost“, geschah mit dem Schub dieses Raumtransporters.
  • Ariane 5 ES Galileo – diese Version der Ariane-5-Trägerrakete wurde dazu entwickelt, die Satelliten des europäischen Galileo-Programms in den Orbit zu bringen. Bei 3 Starts wurden 12 Galileo-Satelliten gestartet. Der letzte Start einer Ariane 5 ES war am 25. Juli 2018.[1]
  • Ariane 5 ME – gestrichene Version der Ariane 5 mit neuer ESC-B-Oberstufe.

Ariane 6

Geplante Ariane 6 in den Konfigurationen Ariane 62 mit zwei und Ariane 64 mit vier Feststoffboostern

Die Ariane 6 befindet sich derzeit in der Entwicklung und ist für eine Nutzlast von 5 t bis 11,5 t in den GTO ausgelegt. Nach dem Treffen des ESA Council am 17. April 2019 gab Arianespace die Produktion der ersten 14 Ariane 6 in Auftrag. Der Erstflug ist frühestens für das 4. Quartal 2023 geplant.[2]

Daten der Ariane 6
RaketentypAriane 62Ariane 64
Statusin Entwicklung
Maximale Nutzlast:5,0 t (GTO)
10,35 t (LEO)
ca. 11,5 t (GTO)
21,65 t (LEO)
KomponenteFeststoffbooster
StufennameEquipped Solid Rocket (ESR)
TriebwerkP120
Länge (m)16
Durchmesser (m)3
Masse (t)Leergewicht: 2 × 11
Treibstoff: 2 × 142
Leergewicht: 4 × 11
Treibstoff: 4 × 142
Schub Ø (max.) (kN)2 × 3500 = 70004 × 3500 = 14000
Brennzeit (s)135 (= 2min 15s)
TreibstoffNH4ClO4 / Al, HTPB (Feststoff)
KomponenteHauptstufe
StufennameLower Liquid Propulsion Module (LLPM)
TriebwerkVulcain 2.1
Länge (m)29
Durchmesser (m)5,4
Masse (t)(Treibstoff: 140)
Schub am Boden (kN)≥ 960
Schub Vakuum (kN)≥ 1350
Brennzeit (s)460 (= 7min 30s)
TreibstoffLOX / LH2
KomponenteOberstufe
StufennameUpper Liquid Propulsion Module (ULPM)
TriebwerkVinci
Länge (m)11,5
Durchmesser (m)5,4
Masse (t)(Treibstoff 31)
Schub max. (kN)180
Brennzeit (s)900 (= 15min; wiederzündbar)
TreibstoffLOX / LH2

Ariane 7 / Ariane Next

(c) DLR, CC-BY 3.0
Experimentalrakete Callisto (künstlerische Darstellung)

Ariane 7 und Ariane Next sind Schlagworte, die verschiedene unfertige Konzepte für eine teilweise wiederverwendbare Rakete bezeichnen. Diese würde vorzugsweise die mit verflüssigtem Methan betriebenen Prometheus-Triebwerke verwenden. Zur Entwicklung einer wiederverwendbaren Raketenstufe ist ein Forschungsprogramm zur Landung von Raketen angedacht, das zunächst mit Hilfe der kleineren Demonstrations-Forschungsrakete Callisto und im nächsten Schritt mit der großmaßstäblichen Rakete Themis durchgeführt werden soll. Eine „Ariane Next“ könnte dann in den 2030er-Jahren einsatzfähig sein.[3][4]

Zeitleiste

Zeitleiste der Ariane-Modelle
1970er1980er1990er2000er2010er2020er
56789012345678901234567890123456789012345678901234
Ariane 1
Ariane 2
Ariane 3
Ariane 4
Ariane 5
Ariane 6

Modellbau

Modell der Ariane 5

1987 baute Lambert Schelter ein 5,40 Meter langes flugfähiges Modell der Ariane, das heute im Hermann-Oberth-Raumfahrt-Museum in Feucht steht.[5] Ein 4,5 Meter langes und 85 Kilogramm schweres flugfähiges Modell der Ariane 4, welches von einer Arbeitsgruppe der Advanced Rocketry Group of Switzerland (ARGOS) gebaut wurde, wurde 2002 in Amarillo, Texas sowie zweimal im Val de Ruz bei Neuchâtel erfolgreich gestartet.[6]

Trivia

In der 1989 erstmals ausgestrahlten Fernsehserie Mission Eureka transportieren Ariane-Raketen die fiktiven europäischen Raumfähren „Magellan I“ und „Marco Polo“ ins All.[7][8]

Gemeinschaft der Ariane-Städte

Die Communauté des Villes Ariane (CVA, „Gemeinschaft der Ariane-Städte“) verbindet die EU-Standorte, die an der Ariane-Produktion beteiligt sind.

Siehe auch

Literatur

  • Bernd Leitenberger: Europäische Trägerraketen Band 1. Von der Diamant zur Ariane 4 – Europas steiniger Weg in den Orbit Books on Demand, Norderstedt 2009, ISBN 3-8370-9591-6.
  • Martine Castello: La grande aventure d’Ariane. Larousse 1987, ISBN 2-03-518232-8.
  • Jean-Pierre Philippe: Ariane, horizon 2000. Taillandier, Paris 2000, ISBN 2-87636-045-4.
  • F.-Herbert Wenz: Die legendäre EUROPA-Trägerrakete. Geschichte und Technik der in Deutschland gebauten 3. Stufe. Stedinger, Lemwerder 2003, ISBN 3-927697-27-3.
  • Hans-Martin Fischer: Europas Trägerrakete ARIANE. Geschichte und Technik zum letzten Start der ARIANE 4. Stedinger, Lemwerder 2004, ISBN 3-927697-32-X.
  • William Huon: Ariane, une épopée européenne. ETAI 2007, ISBN 978-2-7268-8709-7.

Weblinks

Commons: Ariane – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. Gunter Krebs: Ariane-5ES. In: Gunter's Space Page. 14. Januar 2023, abgerufen am 6. April 2023 (englisch).
  2. ESA: Ariane 6 first flight planned for fourth quarter of 2023. 19. Oktober 2022, abgerufen am 22. Oktober 2022 (englisch).
  3. gosnold: CNES’ director of launchers talks reusable rockets. In: SatelliteObservation.net. 2. Juni 2018, abgerufen am 17. Dezember 2018 (englisch).
  4. cnes: CALLISTO Testing the concept of a reusable launcher first stage. In: cnes.fr. 11. Mai 2020, abgerufen am 28. November 2020 (englisch).
  5. Plastik Schelter Ariane (Memento vom 16. Oktober 2013 im Internet Archive)
  6. Arbeitsgruppe der Advanced Rocketry Group of Switzerland
  7. imfernsehen GmbH & Co KG: Mission Eureka Miniserie in 7 Teilen Episodenguide. Abgerufen am 9. April 2021.
  8. MISSION EUREKA (1989) S.FANTONI,DELIA BOCCARDO. Abgerufen am 9. April 2021 (deutsch).

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Ariane 5 with James Webb Space Telescope Prelaunch (51773093465).jpg
Arianespace's Ariane 5 rocket with NASA’s James Webb Space Telescope onboard, is seen at the launch pad, Thursday, Dec. 23, 2021, at Europe’s Spaceport, the Guiana Space Center in Kourou, French Guiana. The James Webb Space Telescope (sometimes called JWST or Webb) is a large infrared telescope with a 21.3 foot (6.5 meter) primary mirror. The observatory will study every phase of cosmic history—from within our solar system to the most distant observable galaxies in the early universe. Photo Credit: (NASA/Chris Gunn)
Ariane 3 V10.jpg
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Launch of first Ariane 3, flight V10, from Europe's Spaceport in French Guiana, on 4 August 1984, carrying ECS-2 and Telecom-1A satellites.
Ariane 44LP clone at Space Center Bremen.jpg
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Foto eines Ariane 44LP Raketen Nachbaus im Innenhof des Space Center Bremen
Ariane 62 and 64.svg
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Both variants of Ariane 6: with two (left) and four (right) solid rocket boosters.
2009-07-21 ob 30 ariane 5 eads.JPG
Autor/Urheber: Ziko, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Model of Ariane 5 rocket, by EADS, in exhibition "Sternstunden" in Oberhausen.
Pas2019 callisto breit.jpg
(c) DLR, CC-BY 3.0
CAL­LI­STO (Co­ope­ra­ti­ve Ac­ti­on Lea­ding to Laun­cher In­no­va­ti­on in Sta­ge To­ss back Ope­ra­ti­ons) ist ein wie­der­ver­wend­ba­rer De­mons­tra­tor für ei­ne ver­ti­kal star­ten­de und ver­ti­kal lan­den­de Ra­ke­ten­stu­fe (VTVL). Das deutsch-fran­zö­sisch-ja­pa­ni­sche Pro­jekt von DLR, CNES und JA­XA zielt dar­auf ab, die Kennt­nis über VTVL-Ra­ke­ten­stu­fen zu ver­bes­sern.
Ariane42P rocket.png
Ariane 42P rocket with the TOPEX/Poseidon satellite (Kourou, August 10, 1992) (NASA)
Original image caption: The Ariane 42P carrying the TOPEX/Poseidon spacecraft was launched from the European Space Agency's Guiana Space Center in Kourou, French Guiana, on August 10, 1992.
Ariane EPS 5 Oberstufe.JPG
Autor/Urheber: Claus Ableiter, Lizenz: CC BY-SA 4.0
Ariane EPS 5 Oberstufe, Technik Museum Speyer