Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: ESA, NSF, Raumcon, Arianespace.

Rauch stieg auf, der Lärm des startenden Raketentriebwerks erfüllte die Luft. Kurz darauf schoss eine kleine, weiße Rakete förmlich in den Himmel über Französisch-Guayana. So begann heute um 14:40 der Flug des IXV (Intermediate eXperimental Vehicle), eines kleinen Raumflugkörpers, dessen Ziel es ist, Technologien für zukünftige Raumfahrtmissionen zu testen. Dieser Wiedereintrittskörper hat etwa die Form eines Faustkeils, er ist etwa fünf Meter lang, 2,2 Meter breit und etwa zwei Tonnen schwer. Seine Außenhülle besteht aus fortschrittlichen keramischen und ablativen Materialien, die das IXV vor der Hitze während des Wiedereintritts in die Erdathmosphäre beschützen. Sie sind an der inneren Struktur aus Verbundwerkstoffen angebracht, im Inneren des Wiedereintrittskörpers befinden sich elektronische Systeme zur Steuerung des IXV, über 300 Sensoren zum Sammeln von Daten, Fallschirme sowie aufblasbare Ballons zur Aufrichtung des Wiedereintrittskörpers nach der Wasserung. Am Heck sind kleine Steuertriebwerke und zwei schwenkbare Steuerklappen angebaut.

Die Vorbereitungen zu dem Flug des IXV begannen bereits im Spätsommer. Nachdem der Raumflugkörper von der Firma Thales Alenia entwickelt, gefertigt und getestet wurde, wurde er zu dem Raketenbahnhof in Französisch-Guayana geflogen. Doch dann kam eine Hiobsbotschaft: Eine neue Flugbahn musste gefunden werden, da es bei der alten Probleme mit den Sicherheitsbestimmungen gab. Im Januar konnten dann die Startvorbereitungen wieder aufgenommen werden. Das IXV wurde betankt, in eine schützende Verkleidung gebracht und innerhalb dieser dann mit der Trägerrakete verbunden. Danach wurde die Rakete mitsamt des IXV aus der Vorbereitungshalle herausgerollt. Der Start sollte ursprünglich um 14 Uhr stattfinden, wurde jedoch um 40 Minuten verschoben, da vorübergehend keine Telemetriedaten des Raumflugkörpers am Boden empfangen wurden. Dann, um 14:40, hob die verhältnismäßig kleine Trägerrakete vom Typ Vega vom Raumflughafen Kourou ab.

Nacheinander zündeten alle vier Stufen dieser Rakete, in einer Höhe von 348 km wurde das IXV von der Vega abgetrennt und stieg dann anschließend bis auf 413 km. Im zweiten Teil seines Suborbitalflugs sammelte es mit seinen mehr als 300 teils herkömmlichen, teils komplexen Sensoren eine Fülle von Daten. Bei seinem Sinkflug drosselte das Raumfahrzeug seine Geschwindigkeit wieder. Während des Wiedereintritts in die Erdatmosphäre betrug die Geschwindigkeit bei einer Höhe von 120 km 7,5 km/s, womit die Flugbedingungen denen bei einem Wiedereintritt eines Raumfahrzeugs von einer erdnahen Umlaufbahn aus entsprachen. Nach gelungenem Wiedereintritt in die Atmosphäre öffneten sich die Fallschirme des IXV, um das Raumfahrzeug weiter abzubremsen, damit es sicher auf der Wasseroberfläche des Pazifik aufsetzen konnte. Der Flug dauerte etwa 100 Minuten. Augenblicklich halten Ballons das IXV über Wasser, bis es vom Bergungsschiff an Bord geholt wird, um nach seiner Rückkehr im ESTEC, dem technischen Zentrum der ESA in den Niederlanden, eingehend untersucht zu werden. Erste Ergebnisse des Flugs dürften in etwa sechs Wochen bekannt gegeben werden.

Dieser erfolgreiche Flug stellt sicherlich einen Erfolg für die europäische Raumfahrt dar, jedoch stellt sich trotz aller Freude unweigerlich die Frage, ob diese Mission ohne großen Nutzen war. Die ESA wollte mit diesem Flug fortschrittlichen Technologien für einen Wiedereintritt in die Erdathmosphäre testen, die bei PRIDE (Programm für Europas wiederverwendbaren orbitalen Demonstrator) zum Einsatz kommen sollen, einem kleinen, wiederverwendbarem Raumflugzeug, das gegenwärtig entwickelt wird. Auf der letzten Ministerratskonferenz 2014 erhielt dieses Programm jedoch nur minimale Geldmittel, dass PRIDE jemals fliegen wird, darf daher bezweifelt werden. Weitere Anwendungsbereiche für die Technologie des IXV wären eine Mission zur Rückführung von Marsbodenproben (Mars Sample Return) oder eine wiederverwendbare Trägerrakete. Bei beiden Vorschlägen erscheint es aber als unwahrscheinlich, dass unsere europäischen Raumfahrtpolitiker jemals die benötigten Geldmittel für derartige Missionen bereitstellen. Somit steht zu befürchten, dass IXV letztendlich als Dead-End Mission keinen tatsächlichen Nutzen hat, eine Situation, an der die gegenwärtige europäische Raumfahrtpolitik nicht ganz unschuldig sind.

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Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: ESA, Arianespace.

Der Testflug des europäischen, experimentellen Wiedereintritts- körpers IXV (Intermediate eXperimental Vehicle) steht inzwischen unmittelbar bevor. In etwa einem Monat wird seine Vega- Trägerrakete von dem ELS-Startplatz des CSG (Centre Spatial Guayana) zu dem suborbitalen Flug abheben. Für diesen Flug, genannt VV-04, gehen nun die Vorbereitungen in die spannende Endphase. Zum einen muss natürlich die Vega- Trägerrakete vorbereitet werden. Ihre einzelnen Stufen sind bereits im August in Französisch-Guayana angekommen, nun werden sie miteinander verbunden. Dieser Prozess wird Stacking genannt. Bei dem Stacking wurde zuerst die P80-Erststufe auf die Startrampe innerhalb des Integrationsgebäudes aufgesetzt. Es folgten die Zefiro-23 Zweitstufe, die auf die P80 aufgesetzt wurde, und die Zefiro-9 Drittstufe, die mit der Zefiro-23 verbunden wurde. Als nächstes wird nun die AVUM-Oberstufe und dann das IXV aufgesetzt, der Start soll dann am 18. November erfolgen.

Bei der Vega handelt es sich um einen Träger der niedrigen Nutzlastklasse. Die Entwicklung der Rakete, an der vor allem Italien beteiligt war, begann bereits 1998, jedoch konnte der Erstflug erst im Februar 2012 stattfinden. Die erste Stufe der Vega bildet ein P80-Feststoffmotor, der über eine Breite von etwa drei Metern, einer Länge von etwa zwölf Metern und einen Schub von etwa 2.250 kN verfügt. Die zweite Stufe ist ein Zefiro-23 Feststoffmotor mit einem Durchmesser von 1,9 Metern, einer Länge von 8,4 Metern und einem Schub von 871 kN. Die dritte Stufe namens Zefiro-9 hat denselben Durchmesser wie die Zefiro-23, ist aber deutlich kürzer. Für Starts in eine polare/sonnensynchrone Umlaufbahn kann noch eine kleine Oberstufe namens AVUM mit einem ukrainischen Triebwerk verwendet werden, die als einzige Stufe flüssigen Treibstoff statt festem verwendet. Die gesamte Vega hat so ein Startgewicht von 137 Tonnen und eine Nutzlast von 1500 kg, sie gehört also zu den kleineren Raketen wie beispielsweise der russischen Rokot.

Auch die Nutzlast der Vega, das IXV, ist inzwischen in Französisch-Guayana angekommen. Am 24. September wurde der Raumflugkörper mithilfe einer Antonov An-124 von dem Amsterdamer Flughafen Schiphol zu dem Felix Ebouè-Airport nahe Cayenne transportiert. Zuvor wurde das IXV noch von der Fabrik in Turin in das ESTEC-Zentrum in den Niederlanden überführt, in dem rigorose Akustik-, Vibrations-, Struktur- und System- tests durchgeführt wurden. Inzwischen befindet sich das IXV auf einer Art „Trolley“ innerhalb eines Reinraums der S1B Payload Checkout Facility des CSG. Dort werden die letzten Vorbereitungen für das Aufsetzen auf die Vega und schlussendlich für den Flug des IXV stattfinden.

Bei dem IXV handelt es sich um einen Wiedereintrittskörper, dessen Design dem Rumpf einer Raumfähre ähnelt. Die Besonderheit ist, dass das IXV jedoch über keine Flügel verfügt, es wird stattdessen mit zwei beweglichen Klappen am hinteren Ende gesteuert. Das IXV ist 5 Meter lang, 2,2 m breit und 1,5 Meter hoch, es wiegt etwa zwei Tonnen. Damit ist es ungefähr so groß wie ein gewöhnlicher PKW. Seine äußere Hülle besteht aus mehreren Hitzeschutzkacheln aus ablativen und keramischen Materialien. Darunter befindet sich die Struktur des Raumfahrzeugs aus Verbundwerkstoffen. Innerhalb des Flugkörpers befinden sich die Avioniksysteme (Energie aus Batterien, Datenverarbeitungssysteme, Telemetrie), Landungs- und Bergungsvorrichtungen und Steuerungs- vorkehrungen (kleine Steuertriebwerke, Klappen am hinteren Ende). Die geschätzten Kosten für die Entwicklung, den Bau, Bodeneinrichtungen und die Bergung belaufen sich auf etwa 150 Millionen Euro. Nicht enthalten ist in diesem Preis jedoch die Vega-Trägerrakete, ihr Preis pro Flug beträgt gegenwärtig etwa 30 Millionen Euro. Gebaut wurde das IXV größtenteils von der Firma Thales Alenia in Turin.

Das Flugprofil des IXV sieht gegenwärtig einen Start der Vega am 18. November vor. Die Rakete soll das IXV dann auf eine suborbitale Flugbahn Richtung Osten beschleunigen, also auf den Atlantik zu. In 320 km Höhe wird dann der Flugkörper von der Rakete abgetrennt. Er steigt im ballistischen Flug danach auf bis zu 450 km Höhe hinauf und wird 7,5 km pro Sekunde schnell sein. So kann der Flug fast vollständig repräsentativ für ein Wiedereintrittsprofil von einem niedrigen Erdorbit aus sein. Dann, in 120 km Höhe, durchkreuzt das IXV die oberen Schichten der Erdathmosphäre. Dabei wird das IXV genauso wie das Space Shuttle mit dem Bauch voran fliegen, die Steuertriebwerke und die Klappen korrigieren die Lage des Flugkörpers. Nachdem der Wiedereintritt beendet ist, werden mehrere Fallschirme geöffnet, um das IXV weiter abzubremsen. Danach wird der Flugkörper hoffentlich sanft nach etwa anderthalb Stunden im pazifischen Ozean landen, in dem bereits ein Bergungsteam an Bord des Schiffs AHS Nos Aries auf ihn wartet. Dieses Team wird das IXV bergen, damit es und die Daten, die während des Fluges gesammelt wurden, analysiert werden können.

Die Daten, die durch diese Analysen der zahlreichen Systeme des IXV gewonnen werden, sollen die Entwicklung von zukünftigen wiedereintrittsfähigen Raumfahrzeugen der ESA erleichtern. Das Problem ist bloß: Es gibt momentan keine ernstzunehmenden Pläne der ESA, ein solches Raumfahrzeug zu bauen. Zwar gibt es das PRIDE-Projekt (Program for Reusable In-Orbit Demonstrator in Europe), das 2012 beschlossen wurde und die Entwicklung eines kleinen Raumgleiters vorsieht, ähnlich der amerikanischen X-37B. Es gilt jedoch als unwahrscheinlich, dass ein solches Projekt, dessen Missionsziele neu definiert werden müssen, auf der ESA-Ministerratskonferenz im Dezember bewilligt wird. Der Grund dafür liegt darin, dass schließlich noch die äußerst kostspielige Entwicklung der Ariane 6 durchgedrückt werden muss, deshalb werden wohl keine Geldmittel für ein Programm wie PRIDE übrigbleiben, das immerhin 400 Millionen Euro kosten soll. So schwebt trotz aller Vorfreude auch ein dunkler Schatten über dem IXV-Testflug: Dass es sich bei dem IXV um ein Dead-End Projekt ohne großen Nutzen und Nachfolger handeln könnte.

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