Quelle: ArianeGroup.

Lampoldshausen – Die ArianeGroup hat zwei Studienaufträge für potenzielle Mondmissionen erhalten. Sie sind Teil der Phase A/B1-Studien von Airbus Defence and Space in Vorbereitung auf die nächste Ministerratskonferenz im Jahr 2022. Ein Expertenteam der ArianeGroup bestehend aus Mitarbeitern der Standorte Lampoldshausen, Bremen und Ottobrunn wird seine Expertise als Antriebsarchitekt für das Cis-Lunar Transfer Vehicle (CLTV) und für den European Large Logistics Lander (EL3) einbringen.

Mit dem EL3-Landefahrzeug wird Europa bis zu 1,7 Tonnen Material, Treibstoff oder Ausrüstung auf den Mond transportieren können. Das Modul soll voraussichtlich um 2028 an Bord einer Ariane 64 (Ariane-6-Version mit 4 Boostern) starten und den Mondorbit vier Tage später erreichen.

Nach mehreren Tagen in der Umlaufbahn des Erdtrabanten wird EL3 mithilfe von bis zu fünf Triebwerken landen. Eine simultane Drosselung aller Motoren soll für eine Präzisionslandung sorgen. Die Landezone des EL3 wird sich nahe des Landezirkels des amerikanischen HLS-Moduls (Human Landing System) befinden, um den Astronauten eine weitere gesicherte Betankungsmöglichkeit zu bieten. Die NASA hat drei Unternehmen für die Konzeption und Entwicklung des HLS im Rahmen des Artemis-Programms ausgewählt.

Das EL3 ist eine europäische Ergänzung des Artemis-Programms, mit dem die USA wieder Menschen auf den Mond bringen wollen. ArianeGroup ist aktiv an diesem Projekt beteiligt, indem es Antriebskomponenten für das Europäische Servicemodul (ESM) des Orion-Raumfahrzeugs liefert.

Das CLTV profitiert von der jahrelangen Erfahrung und den technischen Entwicklungen im Rahmen der fünf europäischen ATV-Missionen (Automated Transfer Vehicle) sowie neuen Funktionen und Fähigkeiten. Seine Hauptaufgabe wird sich auf die Versorgung des Lunar Gateway, der künftigen cis-lunaren Raumstation, konzentrieren. „Mit Unterstützung von Airbus hat die ESA fünf ATVs erfolgreich entwickelt und geflogen. Das letzte flog 2014/2015“, erklärte Jörg Krüger, Head of Orbital Propulsion Engineering & Design der beiden Projekte. „Die beiden Projekte sind von großer strategischer Bedeutung, denn sie erlauben es ArianeGroup, im Bereich Antriebe Fuß zu fassen und die gesammelte Expertise aus den Projekten ATV und ESM MPCV zu nutzen, um die Präsenz des Unternehmens bei künftigen Erkundungsprogrammen der ESA auszuweiten.

“Das CLTV ist noch flexibler einsatzfähig als das ATV. Es ist eine gute Gelegenheit für ArianeGroup ihre gleichermaßen bewährten und zukunftsweisenden innovativen Produkte,auch jenseits traditioneller Antriebssystem, zu präsentieren. Das CLTV ist ein Ausblick auf ein künftiges 100% europäisches Raumfahrzeug. „Die Konzeptionsphase wird bis zur Ministerratskonferenz 2022 andauern. Wird das vorgelegte Konzept dort angenommen, könnte die nächste Phase bereits Anfang 2023 anlaufen – und den ersten Schritt zum Bau einer Autobahn zum Mond darstellen.

Über ArianeGroup
ArianeGroup entwickelt und liefert innovative und wettbewerbsfähige Lösungen für zivile und militärische Trägerraketen mit den modernsten Antriebstechnologien. Der Konzern ist als Hauptauftragnehmer der europäischen Trägerraketenfamilien Ariane 5 und Ariane 6 für die gesamte Produktionskette der Träger verantwortlich – vom Entwurf über die gesamte Produktionskette bis hin zur Vermarktung über sein Tochterunternehmen Arianespace. Zudem ist ArianeGroup Hauptauftragnehmer für die ballistischen Trägerraketen der französischen Marine. ArianeGroup und die Tochterunternehmen sind weltweit anerkannte Spezialisten für Raumfahrtausrüstungen und -antriebe, ihr Know-how findet auch in anderen Industriezweigen Anwendung. ArianeGroup ist ein zu gleichen Teilen von Airbus und Safran gehaltenes Joint Venture. Mit circa 9.000 hochqualifizierten Mitarbeitern in Frankreich und Deutschland erzielte der Konzern 2019 einen Umsatz von 3,1 Milliarden Euro.

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Quelle: Airbus Defence and Space.

Toulouse – Airbus hat von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) den Zuschlag für eine CLTV-Studie (Cis-Lunar Transfer Vehicle) für einen „Moon Cruiser“ erhalten. Laut Studienkonzept (Phase A/B1) handelt es sich beim CLTV um ein vielseitiges, autonomes Logistikfahrzeug, das zum Beispiel die NASA und ESA bei der Durchführung der zukünftigen Artemis-Mondmissionen zeitnah und effizient unterstützen soll. Das Raumfahrzeug wird auf bestehenden und bewährten Technologien basieren und den europäischen Mehrzweck Large Logistic Lander (EL3) ergänzen.

Die Durchführung von Mondmissionen, einschließlich der Landung auf dem Mond und der Einrichtung einer künftigen lunaren Raumstation, das Gateway, ist eine komplexe und anspruchsvolle Aufgabe für die internationale Gemeinschaft. Sie erfordert eine präzise geplante Kette von Versorgungs- und Logistikmissionen. Der Airbus „Moon Cruiser“ unterstützt diese Herausforderungen in mehrfacher Hinsicht:

• Gateway-Logistik: Das CLTV kann Fracht oder Treibstoff zur Betankung in die Mondumlaufbahn und zum Gateway transportieren, dem internationalen Projekt unter der Leitung der beiden Hauptbeiträger NASA (USA) und ESA (Europa), das eine nachhaltige Präsenz auf dem Mond und die Erforschung darüber hinaus unterstützt und eine Säule des Artemis-Programms der NASA darstellt.
• Transfer einer großen Mondlandefähre in die niedrige Mondumlaufbahn: Das CLTV wird benötigt, um eine Landefähre oder eine Aufstiegsstufe zwischen dem Gateway und der niedrigen Mondumlaufbahn zu fliegen, um Lande- und Aufstiegsmissionen mit größeren und umfangreicheren Leistungen durchzuführen.
• Die Vielseitigkeit des CLTV wird es auch ermöglichen, Missionen zu einer Post-ISSOrbitalinfrastruktur im niedrigen Erdorbit sowie Missionen im Bereich der GEOSatcom-Dienste zu unterstützen.

Das Design des CLTV ermöglicht die Durchführung mehrerer Missionstypen mit einem einzigen Fahrzeug und ist mit verschiedenen Trägerraketen kompatibel. Die Lösung von Airbus ist ein ausgereiftes, vielseitiges und modulares Konzept, das auf einem großen Portfolio von Missions- und Fahrzeugdesigns für die bemannte Raumfahrt und Exploration basiert, die Airbus für die ESA gebaut hat, darunter das Orion European Service Module (ESM) sowie fünf erfolgreiche ATV-Raumtransporter-Missionen (Automated Transfer Vehicle), die insgesamt rund 30 Tonnen Fracht ins All befördert haben.

„Mit dem Moon-Cruiser-Konzept von Airbus für das CLTV schaffen wir die ersten Bausteine für die Interaktion von Mensch und Maschine auf dem gesamten Weg zwischen Erde und Mond. Das CLTV kann der Gateway-Logistik dienen und den Nutzen des EL3 Large Lunar Lander erhöhen, indem es zusätzliche Missionen ermöglicht, sei es eigenständig für Europa oder als Teil einer breiteren internationalen Zusammenarbeit“, sagte Andreas Hammer, Leiter des Bereichs Space Exploration bei Airbus.

Das CLTV kann mit der Ariane 6 gestartet und ein Modul mit einer Gesamtmasse von über 4,5 Tonnen zum Gateway transportieren. Die europäische Weltraumorganisation ESA könnte das CLTV in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts einsetzen. Es ist geplant, dass das CLTV buchstäblich auf einer direkten Flugbahn zum Mond „cruist“.

Ziel ist es, die nachfolgende Umsetzungsphase (B2/C/D) des CLTV auf dem nächsten Ministerrat im Jahr 2022 zu validieren, mit dem Ziel, im Jahr 2027 zu starten.

Airbus baut für die ESA das europäische Servicemodul für das neue NASA-Raumschiff Orion, das zentrale Raumfahrzeug der zukünftigen NASA-Weltraumerkundung. Das erste Servicemodul wurde bereits von Airbus an die NASA ausgeliefert. Ein zweites Servicemodul wird derzeit bei Airbus in Bremen gebaut. Der erste Start – ein Testflug ohne Astronauten – wird Orion im Rahmen der Mission Artemis I in eine Mondumlaufbahn und zurück zur Erde bringen und ist für 2021 geplant.

Über Airbus
Airbus ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich Luft- und Raumfahrt sowie den dazugehörigen Dienstleistungen. Der Umsatz betrug € 70 Mrd. im Jahr 2019, die Anzahl der Mitarbeiter rund 135.000. Airbus bietet die umfangreichste Verkehrsflugzeugpalette. Das Unternehmen ist europäischer Marktführer bei Tank-, Kampf-, Transport- und Missionsflugzeugen und eines der größten Raumfahrtunternehmen der Welt. Die zivilen und militärischen Hubschrauber von Airbus zeichnen sich durch hohe Effizienz aus und sind weltweit gefragt.

Nachtrag:

Airbus Moon Cruiser Concept (September 2019) (Quelle: Eureka/ADS)

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• ESA Vision „Moon 2020-2030“

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Entwicklung

Die in den späten Fünfzigern von der NASA entwickelte Scout sollte verschiedenste Aufgaben in der amerikanischen Raumfahrt wahrnehmen. So sollten verschiedene kleine Nutzlasten in den Orbit oder auf suborbitale Trajektorien geschickt werden, jedoch fehlte bis dahin der passende Träger. Wenig später begann LTV Aerospace Missiles and Space Divison mit dem Bau, und 1960 nahm die kleine Rakete ihren Flugbetrieb auf.

Versionen

Scout-X

Diese Version war nur suborbital einsetzbar und flog nur einmal (bei der ersten Mission) als Testvehikel. Die Stufen eins und drei wurden mit den Feststoffmotoren Algol-1A und Antares-1A besetzt, während an zweiter und vierter Stelle nur Dummys eingesetzt wurden.

Scout-X1

Die erste orbitale Version der Scout führte sieben Flüge durch, von denen jedoch vier als Fehlschläge endeten. Ihre vier Stufen waren die Algol-1B/C, die Castor-1A, die Antares-1A und die Altair-1A.

Scout-X1A

Diese Variante der Scout-X1 führte nur einen (suborbitalen) Flug durch. Ihre Besonderheit gegenüber dieser war eine zusätzliche fünfte Stufe mit dem Namen NOTS-17.

Blue Scout-1

Eine weitere Version der Scout war dreistufig ausgelegt und flog ausschließlich ballistische Bahnen. Mit ihren drei Stufen Algol-1B, Castor-1A und Antares-1A führte sie drei Flüge durch, von denen jedoch nur zwei gelangen.

Blue Scout-2

Der Nachfolger der Blue Scout-2 war gegenüber dieser mit einer vierten Stufe vom Typ Altair-1A erweitert worden, um orbitale Flüge durchzuführen. Zwei Testflüge mit Experimenten für suborbitale Trajektorien waren auch erfolgreich, der geplante LEO-Start schlug jedoch fehl.

Scout-X2

Um die Möglichkeiten der Scout-X1 zu verbessern, wurde die Scout-X2 entwickelt. Dabei wurden die Stufen eins und drei verbessert, so dass nun die Stufen Algol-1C/D, Castor-1A, Antares-2A und Altair-1A zum Einsatz kamen.

Scout-X2B

Diese Variante war gegenüber der Scout-X2 dadurch verbessert worden, dass die vierte Stufe durch das Nachfolgemodell Altair-2A ersetzt wurde. Ihr einziger Start schlug fehl, die Nutzlast, ein Wettersatellit, ging verloren.

Scout-X2M

Eine weitere Variante der Scout-X2 war erneut verbessert worden und erhielt anstelle der alten Viertstufe Altair-1A einen Motor vom Typ MG-18. Die Stufen eins bis drei waren identisch mit denen der Scout-X2B. Von drei Starts schlugen zwei fehl. Alle drei hatten die Aufgabe, Wettersatelliten ins All zu transportieren.

Scout-X3

Den nächsten Entwicklungsschritt erfuhr die Scout mit dieser Rakete. Sie war bis auf die überholte Erststufe Algol-2A identisch mit der Scout-X2B. Bei insgesamt sechs Starts wurden vier Nutzlasten in den Orbit befördert. Ein Flug beförderte ein Experiment auf eine ballistische Flugbahn, ein weiterer schlug fehl.

Scout-X3A

Eine um eine fünfte Stufe (NOTS-17) erweiterte Scout-X3A sollte zwei Experimente auf suborbitalen Trajektorien aussetzen, beide Starts schlugen jedoch fehl.

Scout-X3C

Diese Version entsprach der Scout-X3, jedoch wurde die vierte Stufe entfernt, so dass nur suborbitale Flugbahnen möglich waren. Bei ihrem einzigen Flug setzte sie ein Experiment aus.

Scout-X3M

Die Scout-X3M war wie die X2M ihrem Grundmodell ähnlich, jedoch wurde erneut die vierte Stufe durch die MG-18 ersetzt.

Scout-X4

Die bis dahin erfolgreichste Scout bestand aus einem Algol-2A/B-, einem Castor-1A-, einem Antares-2A- und einem Altair-2A-Motor. Bei insgesamt 13 Flügen gab es nur einen Fehlstart.

Scout-X4A

Diese suborbitale, fünfstufige Version war gegenüber der Scout-X4 um einen NOTS-17-Motor erweitert worden und flog erfolgreich zwei ballistische Missionen.

Scout-X5C

Eine grundlegende Neuerung der Scout X-5C war die generalüberholte zweite Stufe. So bestand diese Version aus der Algol-2B, der Castor-2A und der Antares-2A. Ihr einziger Flug lief erfolgreich.

Scout-A

Mit dieser Version nahm die Scout den Regelflugbetrieb auf. Jede Stufe erhielt ihren Motor in der verbesserten Version zwei und auch sonst gab es viele Verbesserungen. Der Aufbau sah nun wie folgt aus: Algol-2B, Castor-2A, Antares-2A, Altair-2A. Auch die Zuverlässigkeit war gestiegen: Bei elf Starts gab es keinen einzigen Fehlstart.

Scout-B

Die erneut verbesserte Version der Scout mit ihren vier Stufen Algol-2C, Castor-2A, Antares-2A und Altair-2A führte einen erfolgreichen Flug durch.

Scout-B1

Bei dieser Variante wurde der Viertstufenmotor erneuert. Während in den ersten drei Stufen weiter die Motoren Algol-2C, Castor-2A und Antares-2A eingesetzt wurden, kam für die Viertstufe je nach Variante der Altair-3- oder der Altair-3A-Motor zum Einsatz. Bei fünf Flügen gab es keinen Fehlstart.

Scout-D1

Im nächsten Entwicklungsschritt wurde die Erststufe erneuert. Die Rakete mit den Stufen Algol-3A, Castor-2A, Antares-2A und Altair-3 bzw. 3A flog 14-mal, dabei gab es eine suborbitale Mission und einen Teilerfolg.

Scout-E1

Diese Version wurde um eine Fünftstufe vom Typ Alcyone-1A erweiterte, außerdem wurde der Drittstufenmotor Antares-2B eingesetzt. In dieser Konfiguration flog die Rakete eine erfolgreiche Mission, bei der der Satellit Explorer 52 ausgesetzt wurde.

Scout-F1

Diese bis auf die Fünftstufe mit der Scout-E1 identische Variante flog mit ihren Stufen Algol-3A, Castor-2A, Antares-2B und Altair-3A eine erfolgreiche Mission. Eine zweite Mission endete in einem Fehlschlag.

Scout-G1

Die letze eingesetze Version besaß die Stufen Algol-3A, Castor-2A, Antares-3A und Altair-3A. In dieser Konfiguration gab es 18 erfolgreiche Flüge.

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