04.02.2011 / Autor: Daniel Maurat Raumfahrt > Raketen

Ariane 1

Mit ihr fing die Erfolgsstory der westeuropäischen Raumfahrt an: die Ariane 1 war einer der bedeutesten Träger der Welt und der erste, der von einer privaten Firma vermarktet wurde.

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Die Ariane 1 entstand aus der Asche der gescheiterten Europa und wurde zum Grundstein der europäischen Raumfahrt. Sie war die Urmutter der später oft benutzen Ariane 4 und bereitete den Erfolg der ESA vor. Mit ihr wurde zudem eine der ersten europäischen Raumsonden, die Kometensode Giotto, gestartet.

Entwicklung

ESA/CNES

Bild vergrößernJungfernflug der Araine 1 an Heiligabend 1979
(Bild: ESA/CNES)
Das Debakel der Europa führte dazu, dass sich Frankreich und Deutschland 1972 entschlossen, einen gemeinsamen Träger zu entwickeln, den sie zunächst L3S nannten. Frankreich übernahm schnell die Führung, was zu einem großen Vorteil dieses Programms im Gegensatz zur Europa wurde. Bei diesem Propjekt gab es ein klar definiertes Managment mit einem Hauptauftraggeber, der französischen Raumfahrtagentur CNES. Diese benannte das Projekt schließlich in Ariane um, da dieser Name in allen beteiligten Ländern (die späteren ESA-Staaten) gut ausgesprochen werden konnte und dies der Vorliebe der Franzosen, Raketen weibliche Vornamen zu geben, entsprach.

Als Startrampe wählte man die alte Europa-Rampe im Centre Spacial Guyanaise, die für die Ariane umgerüstet wurde. Man änderte aber den Plan für die Ariane, da Deutschland keine große kyrogene Oberstufe entwickeln wollte. Dafür verkleinerte man die kyrogene Stufe und nahm noch eine weitere Stufe als Zweitstufe hinzu, die von ihrem Aufbau der ersten ähnelte.

Eines der heikelsten Themen war der Treibstoff: man plante, dafür UDMH zu nehmen, da schon für die Europa UDMH genutzt wurde, doch reichten die Vorräte nicht aus und der Treibstoff wurde in Europa so gut wie nicht produziert. Da die USA eine Lieferung verweigerten, um so ihr Monopol für kommerzielle Raketenstarts zu wahren, kaufte man den Treibstoff in der UdSSR ein, und das während des Kalten Krieges.

Technik

Die Ariane 1 besteht aus drei Stufen:

  • Die erste Stufe, auch L-140 (Liquid 140, Flüssigtreibstoff und 140 t Kapazität) genannt, war 18 m lang, hatte einen Durchmesser von 3,8 m und wog voll betankt 160 t. Sie bestand aus Edelstahl und wurde von der französischen Firma Aerospacial gebaut. Als Treibwerke verfügte sie über vier Viking 2 mit je 611,6 kN Schub auf Meereshöhe. Die Stufe hatte eine Betriebsdauer von 145 Sekunden und benutzte als Treibstoff UDMH und N2O4. zudem wurde ein Wassertank mitgenommen, der mit dem Treibstoff verdampft wurde und zum Betrieb des Gasgenerators benutzt wurde. Dieses System ist einmalig in der Geschichte der Raumfahrt und wurde seitdem nur noch in den Nachfolgermodellen Ariane 2-4 benutzt. An der Basis gab es kleine Flügel, die Fins. Sie dienten dazu, die Rakete in der Zeit kurz nach dem Start stabil zu halten.


  • Die zweite Stufe, auch L-33 genannt, war 11,5 m lang, hatte einen Durchmesser von 2,6 m und wog voll betankt 37,13 t. Gebaut wurde sie bei MBB-ERNO in Bremen aus Edelstahl und besaß ein einzelnes Viking-4-Triebwerk, das ein an den Vakuumbetrieb angepasstes Viking-2-Triebwerk der Erststufe ist. Die Anpassungen waren vor allem eine längere Düse. Wie die Erststufe wurde sie mit UDMH und N2O4 betrieben und besaß einen Wassertank für den Gasgenerator. Das Triebwerk wurde kardanisch aufgehängt und konnte somit in der Gier- und Nickachse bewegt werden. Zur Rollstabilisiering hatte es zwei 50 N starke Triebwerke.


  • Die dritte Stufe, die H-8, war das Glanzstück der Ariane. Sie war 10,2 m lang, hatte einen Durchmesser von 2,7 m und wog voll betankt 9,7 t. Sie bestand aus Edelstahl und wurde von Aerospacial gebaut. Als Treibstoff benutze man die hochenergetische Kombination LH2/LOX (flüssiger Wasserstoff/flüssiger Sauerstoff), welche bisher nur in der Atlas Centaur und der Saturn der NASA benutzt wurden. Das Triebwerk HM-7 wurde von Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) in Deutschland gebaut und war erst das dritte Triebwerk, dass diese Treibstoffkombination benutzte. Es hatte einen Schub von 31,7 kN und brannte 563 Sekunden lang. Es war kardanisch aufgehängt und somit über zwei Achsen schwenkbar. Die Rollsteuerung übernahmen zwei Düsen, die verdampften Wasserstoff ausstießen.
Eine der Besonderheiten der Ariane 1 war ihre Doppelstartvorrichtung, die Sylda genannt wurde. Sie wurde in der Nutzlastverkleidung untergebracht und hatte an der Spitze einen zweiten Nutzlastadapter, mit dem ein zweiter Satellit transportiert werden konnte. So konnten z. B. zwei Intelsat-IV-Satelliten auf einmal gestartet werden. Die amerikanische Konkurrenz, die Atlas SLV-3D Centaur D1A, schaffte dagegen nur einen pro Start. Dies brachte einen gewaltigen Vorteil für die Vermarktung, da somit der Start für den einzelnen Kunden billiger wurde.

Technischen Daten

Stufen 3
Höhe 47,40 m
Durchmesser 3,80 m
Startschub 2.446,5 kN
Startmasse 207,2 t
Treibstoffmasse 188,7 t
Max. Nutzlast 2.600 kg (LEO); 1.930 kg (GTO); 600 kg (Fluchtbahn)
Erster Start 24. Dezember 1979
Letzter Start 22. Februar 1986
Treibstoff UDMH/N2O4 (1.+2. Stufe); LH2/LOX (3. Stufe)
Triebwerke 1. Stufe: 4x Snecma Viking 2

2. Stufe: 1x Snecma Viking 4

3. Stufe: 1x MBB HM 7A



Starts

Der erste Start der Ariane 1 fand am Heiligabend 1979 statt und machte Westeuropa zum 7. "Staat", der über eigene Orbitalkapazitäten verfügte (davor die UdSSR, die USA, Frankreich, Japan, China und Großbritannien, wobei Frankreich und Großbritannien an der Entwicklung der Ariane beteiligt waren). Doch schon der zweite Start war ein Fehlschlag, da die Rakete kurz nach dem Start explodierte. Schuld daran war ein Triebwerk der ersten Stufe, dass eine Verbrennungsinstabilität zeigte und die Rakete gesprengt werden musste. Auch der fünfte Start war ein Fehlschlag, da die H-8-Drittstufe versagte (auch später ein Grund für Versagen der Ariane 2-4).

Die ersten acht Starts wurden noch mit L (engl. Launch für Start) bezeichnet, z. B. war L1 der Erststart an Heiligabend 1979. Dies war so, da noch die ESA die Starts vorbereitete, diese Aufgabe später dann Arianespace übergeben wurde. Arianspace war eine Vermarktungsfirma mit Sitz in der Nähe von Paris, von der die meisten Firmen, welche die Ariane gebaut haben, Anteile besaßen. Diese kennzeichnete die Starts von nun an mit V (franz. Vol für Flug), so war V9 der neunte Start einer Ariane, hier die Ariane 1 mit dem Satelliten Spacenet 1 als Nutzlast. Aber die Ariane 1 startete nicht nur Kommunikatinssatelliten, sondern auch eine Raumsonde, nämlich die westeuropäische Sonde Giotto, die Bilder vom Kern des Halleyischen Kometen machte. Gestartet wurde sie bei V14 am 2. Juli 1985. Insgesamt startet die Ariane 1 elf Mal, wobei die letzen zwei Male nach den Erstflügen der Ariane 3 und der letzte Flug nach dem Erstflug der Ariane 2 stattfanden.

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