Quelle: ESA / Enabling & Support / Space Transportation / Future space transportation, 30. Juli 2026

Themis ist ein Raketenprototyp der ESA – ein europäisches Demonstrationsprojekt für kostengünstige Technologien zur Wiederverwendung von Raketen. Mit dem ebenfalls wiederverwendbaren, mit flüssigem Sauerstoff und Methan betriebenen Triebwerk „Prometheus“ steht Themis auf der Startrampe im Esrange Space Center in Schweden.

Die Generalprobe am 23. Juli ermöglichte es der ArianeGroup und SSC Space, die Countdown- und Postflug-Verfahren zu üben und mögliche verbleibende Anomalien zu identifizieren. Der Raketenprototyp wurde mit auf –200 °C abgekühltem flüssigem Stickstoff befüllt, um das gesamte System zu testen und zu prüfen, wie es der extremen Kälte und dem hohen Druck standhält, sowie um sicherzustellen, dass alle Systeme unter diesen Bedingungen ordnungsgemäß funktionieren.

Die bei diesem Test gesammelten Daten werden eine entscheidende Rolle bei der Vorbereitung von Themis auf seinen Erstflug spielen, insbesondere bei komplexen Vorgängen wie der Vorbereitung des Kryotriebwerks auf die Zündung.

Themis wird mit flüssigem Methan und Sauerstoff betrieben, doch bei dieser Probe wurde aus Sicherheitsgründen flüssiger Stickstoff verwendet – dieser weist hinsichtlich der kryogenen Temperatur und der Dichte ähnliche Eigenschaften auf, ist jedoch weder brennbar noch explosiv.

„Coole“ Treibstoffe

Obwohl der Prometheus-Triebwerk, der Themis antreibt, denselben Schub wie das Haupttriebwerk der europäischen Schwerlastrakete Ariane 6 hat, verwendet er andere Treibstoffe: flüssigen Sauerstoff und flüssiges Methan. Flüssiger Sauerstoff wird auf bis zu –183 °C abgekühlt, sodass die Aufbereitung und Handhabung solcher kryogenen Flüssigkeiten für die Betankung schon eine Herausforderung für sich ist. Im Vergleich zu anderen Raketentreibstoffen wie Wasserstoff und Kerosin hat Methan Vorteile: Es muss nicht so extrem gekühlt werden wie flüssiger Wasserstoff und ist aufgrund seiner größeren Molekülgröße einfacher zu handhaben und weniger anfällig für Leckagen, während es gleichzeitig eine höhere Leistung als Kerosin liefert.

Themis, der Demonstrator im Originalmaßstab der ersten europäischen wiederverwendbaren Hauptstufe, wurde im Rahmen des Programms zur Vorbereitung des künftigen Raumtransportwesens der ESA entwickelt, wobei die ArianeGroup als Hauptauftragnehmer fungierte und zahlreiche europäische Industriepartner beteiligt waren. Nach seiner Fertigstellung wurde Themis im Rahmen des von der Europäischen Kommission finanzierten „Horizont Europa“-Projekts SALTO für die Startkampagne weiterentwickelt. Das SALTO-Projekt ist Teil des „Space Research and Innovation Work Programme“ der EU und wird von der EU-Exekutivagentur HaDEA verwaltet. Es vereint 25 Konsortialpartner aus 12 Ländern der Europäischen Union.

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Quelle: ArianeGroup 26. Oktober 2023.

Vernon, 26. Oktober 2023 – Vor allem wurde die Testkampagne zur Zündung des Prometheus®-Triebwerks auf dem wiederverwendbaren Themis-Demonstrator am ArianeGroup-Standort Vernon kontinuierlich fortgesetzt.

Am 22. Juni hatte ArianeGroup mit Unterstützung des französischen Konjunkturförderprogramms France Relance(1) die erste Kampagne zur Zündung des Prometheus®-Triebwerks abgeschlossen. Beim letzten Test der Kampagne lief das Triebwerk für eine Dauer von zwölf Sekunden.

Ein zweiter Test am 23. September hat die erste Phase des Vertrags mit der europäischen Weltraumorganisation ESA abgeschlossen.

Am 20. Oktober wurde ein weiterer Heißlauftest durchgeführt, bei dem das Prometheus®Triebwerk gezündet und für eine Dauer von 30 Sekunden betrieben und wiedergezündet wurde.

In den kommenden Monaten soll nun der Betrieb des Triebwerks in seinem kompletten Schubspektrum getestet werden. Die Fähigkeit des Triebwerks, seine Schubstärke zu variieren, ist entscheidend für die Rückkehr der Themis-Stufe zur Erde.

Gleichzeitig schreitet der Fahrplan für den wiederverwendbaren Hauptstufen-Demonstrator Themis voran. Für die ArianeGroup-Teams beginnt damit die Vorbereitungsphase für den Erstflug. In den nächsten Etappen wird das Prometheus®Triebwerk für den Flug auf Themis validiert, um die Flugtests in Kiruna, Schweden, vorzubereiten.

Die Hauptbauteile der Trägerrakete sind in Vernon eingetroffen, insbesondere die von SABCA (Belgien) gebaute Multi-Engine Bay (MEB), welche die drei Prometheus®Triebwerke aufnehmen wird, und die von APCO Technologies (Schweiz) gelieferte Flight Control Bay (FCB), die hauptsächlich die Avionikgeräte beherbergen wird.

Die Themis-Stufe selbst hat im Laufe des Sommers wichtige Fortschritte gemacht.

Auch die Themis-Landebeine haben ihre ersten Einsatztests durchlaufen. Die vom Schweizer Unternehmen Almatech für ArianeGroup gebauten Füße sind darauf ausgelegt, die Rückkehr der Hauptstufe zur Erde zu unterstützen.

Die Themis-Treibstofftanks durchlaufen in Vernon derzeit eine Testserie zur Validierung der Unterbaugruppen für den Flug. Die Struktur für die beiden Tanks auf einem gemeinsamen Sockel ist eine der Hauptkomponenten der Trägerrakete. Die Kampagne umfasst mehrere Betankungstests mit flüssigem Sauerstoff (-183°C) und flüssigem Methan (-160°C). Der Erfolg dieser Tests ist ein wichtiger Schritt, um vor den Flugtests den Betrieb und das Verhalten der Tanks zu überprüfen.

Alle in Vernon durchgeführten Tests werden im Rahmen der Verträge zwischen der ESA und ArianeGroup zur Entwicklung der Demonstratoren Prometheus® und Themis durchgeführt. Nach dem erfolgreichen Abschluss der verschiedenen Testkampagnen wird die Themis-Hauptstufe am ArianeGroup-Standort Les Mureaux integriert und für die Flugtests vorbereitet.

Anschließend wird der Demonstrator für die Flugerprobung nach Schweden gebracht, um die sogenannten Hop-Tests durchzuführen, die im Esrange Space Centre in Kiruna im Rahmen des EU-Projekts SALTO (Horizon Europe) stattfinden.

Über ArianeGroup
ArianeGroup ist Hauptauftragnehmer für zivile und militärische Trägerraketen-Systeme und verantwortlich für die Entwicklung und den gesamten Produktionsablauf der europäischen Trägerraketen Ariane 5 und Ariane 6, die von ihrer Tochtergesellschaft Arianespace vermarktet und betrieben werden. Außerdem ist sie für die Entwicklung, den Bau, die Integration und die Wartung der Raketen der französischen See-Streitkräfte zur nuklearen Abschreckung zuständig. Als weltweit anerkannter Spezialist für innovative und wettbewerbsfähige Lösungen beherrscht ArianeGroup die ganze Palette der fortschrittlichsten Antriebstechnologien und Anwendungen in der Raumfahrt. Über ihre Tochtergesellschaften stellt sie anderen Industriezweigen ihre Fachkompetenz in Ausrüstung, Service, Weltraumüberwachung und sicherheitsrelevanten Infrastrukturen zur Verfügung. ArianeGroup ist ein 50:50-Joint Venture von Airbus und Safran und beschäftigt mehr als 8.000 hochqualifizierte Mitarbeiter in Frankreich und Deutschland. Der konsolidierte Umsatz der Gruppe im Jahr 2022 belief sich auf 2,4 Milliarden Euro.

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Quelle: ArianeGroup 23. Juni 2023.

Vernon, 23. Juni 2023 – Am 22. Juni 2023 haben die Teams der ArianeGroup am Standort Vernon erfolgreich den letzten Test der Kampagne zur Zündung des wiederverwendbaren Prometheus®-Triebwerks mit dem Demonstrator der wiederverwendbaren Stufe Themis als Prüfstand durchgeführt. Das Triebwerk lief für eine Dauer von zwölf Sekunden.

Prometheus® und Themis sind Programme der europäischen Weltraumorganisation ESA, für die ArianeGroup der Hauptauftragnehmer ist. Die Testreihe konnte dank der Unterstützung durch das französische Konjunkturförderprogramm France Relance⁽¹⁾ durchgeführt werden, bei dem CNES für den Betrieb der Raumfahrtkomponente zuständig ist.

„Der erfolgreiche Abschluss der Testkampagne stellt einen ersten konkreten Schritt in der Entwicklung von in Europa hergestellten wiederverwendbaren Trägerraketen dar. Vor allem der vollständige Test des Prometheus®-Triebwerks, der direkt auf dem Demonstrator der wiederverwendbaren Stufe Themis durchgeführt wurde, wurde mit Spannung erwartet, da er einen sehr vielversprechenden Weg zur Vorbereitung der zukünftigen Familie europäischer Trägerraketen eröffnet. Dieser Test in Vernon wurde durch die enge Zusammenarbeit zwischen den Teams von ArianeGroup, ESA und CNES und mit der Unterstützung von France Relance ermöglicht“, erklärte Martin Sion, Executive Chairman der ArianeGroup.

Prometheus® wird von ArianeGroup zusammen mit ihren europäischen Partnern entwickelt und ist ein Triebwerk einer neuen Generation, das wiederverwendbar ist und über eine hohe Schubkraft (100 Tonnen) verfügt. Es wird mit flüssigem Sauerstoff (LOX) und flüssigem Methan (LCH₄) betrieben. Im Laufe der Testserie wird das Prometheus®-Triebwerk auf Themis als Prüfstand getestet. Die erfolgreiche Zündung von Prometheus® ist in dieser Triebwerksklasse eine Premiere in Europa. Für diesen Testlauf verwendet ArianeGroup Biomethan als Treibstoff und unterstreicht damit die Absicht, in der Innovation umweltfreundlicher Technologien eine Vorreiterrolle zu spielen.

Die Fortsetzung der Prometheus®-Themis-Tests auf dem PF20-Prüfstand in Vernon wird die Arbeitsweise des Triebwerks und der Stufe für ein erweitertes Missionsprofil veranschaulichen. Die Tests des Prometheus®-Triebwerks werden Ende 2023 auf dem Prüfstand am DLR-Standort Lampoldshausen in Deutschland fortgesetzt.

Nach dem Vorbild des „Ariane 6 Users Club“ wird ArianeGroup zudem in Kürze den „Prometheus® Users Club“ gründen. Damit beginnt die Vermarktung von Prometheus® an alle interessierten Akteure in Europa.

Themis ist ein Demonstrator für eine wiederverwendbare Raketenstufe, bei dem ArianeGroup die Federführung hat. Zwei Jahre nach Unterzeichnung des Vertrags mit der ESA über die erste Phase von Themis stellt diese erste Testkampagne in Kombination mit dem Prometheus®-Triebwerk einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung des Projekts dar. Sie bildet die Basis für die nächste Testkampagne, die im Rahmen des Programms Horizon Europe der Europäischen Union (Projekt SALTO) im schwedischen Kiruna stattfinden wird.

Das Prometheus®-Triebwerk und die wiederverwendbare Raketenstufe Themis sind Kernelemente der europäischen Strategie zur Entwicklung künftiger Trägerraketen.

Über ArianeGroup
ArianeGroup ist Hauptauftragnehmer für zivile und militärische Trägerraketen-Systeme und ist für die Entwicklung und den gesamten Produktionsablauf der europäischen Trägerraketen Ariane 5 und Ariane 6 verantwortlich, die von ihrer Tochtergesellschaft Arianespace vermarktet und betrieben werden. Sie ist auch für die Entwicklung, den Bau, die Integration und die Wartung der Raketen der französischen See-Streitkräfte zur nuklearen Abschreckung zuständig. Als weltweit anerkannter Spezialist für innovative und wettbewerbsfähige Lösungen beherrscht ArianeGroup die ganze Palette der fortschrittlichsten Antriebstechnologien und Anwendungen in der Raumfahrt. Über ihre Tochtergesellschaften stellt sie anderen Industriezweigen ihre Fachkompetenz in Ausrüstung, Service, Weltraumüberwachung und sicherheitsrelevanten Infrastrukturen zur Verfügung. Die Unternehmensgruppe wird zu gleichen Teilen von Airbus und Safran gehalten und beschäftigt mehr als 8000 hochqualifizierte Mitarbeiter in Frankreich und Deutschland. Der konsolidierte Umsatz der Gruppe belief sich in 2022 auf 2,4 Milliarden Euro.

⁽¹⁾ Vertrag vom 12. Januar 2021 zwischen CNES und ArianeGroup im Rahmen der Raumfahrtkomponente des Programms France Relance über die Tests von Prometheus® am Standort Vernon.

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Quelle: ArianeGroup.

Vernon/Ottobrunn – Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat ArianeGroup einen neuen Auftrag mit einem Volumen von 135 Millionen Euro erteilt. Damit kann die Entwicklung einer Reihe äußerst kosteneffizienter und wiederverwendbarer Prometheus-Triebwerksdemonstratoren fortgesetzt werden.

Ziel des neuen Vertrags ist es zum einen auf der Grundlage der bereits erreichten Ergebnisse die Demonstrationsphase mit den Heißlauftests der ersten beiden Prototypen, am Standort des DLR in Lampoldshausen, zu finalisieren. Zum anderen die Entwicklung einer verbesserten Version des Triebwerks mit einem Schub von 120 Tonnen – in der aktuellen Version sind es 100 Tonnen – sowie einer Flüssigwasserstoff-Version. Im Gegensatz zum ursprünglich vorgesehenen Antrieb mit einer Mischung aus Methan und Flüssigsauerstoff, könnte die mit Flüssigwasserstoff und Sauerstoff betriebene Prometheus-Version ab 2025 auf einer Weiterentwicklung der Ariane 6 eingesetzt werden. Zudem umfasst der Vertrag die Produktion einer Triebwerksvorserie zum Start einer Vor-Industrialisierungsphase. Dort werden gleichzeitig neue Verfahren der Serienproduktion getestet.

Die Prometheus-Familie kann damit alle Anwendungsanforderungen und Missionen erfüllen.

„Der neue Vertrag ist eine Bestätigung der Qualität der Arbeit, die unsere deutsch-französischen Teams bei der komplett innovativen Entwicklung einer neuen, besonders kostengünstigen Triebwerksfamilie geleistet haben. Die dabei eingesetzte Schubkontrolle ebnet den Weg für wiederverwendbare Triebwerke“, erklärte André-Hubert Roussel, CEO von ArianeGroup. „Während der erste Prometheus-Prototyp sich aktuell an unserem Standort Vernon in der Montage befindet, werden wir dank der erworbenen Kenntnisse in der Lage sein, leichtere und viel preiswertere Triebwerke zu entwickeln, um die europäischen Trägerraketen noch wettbewerbsfähiger und umweltfreundlicher zu machen.“

Dies werden die ersten europäischen Triebwerke mit Verbrennungssteuerung sein, wobei sich der Motor an die Flugbedingungen der Trägerrakete in den unterschiedlichen Missionsphasen anpassen kann. Ein digitales System wird die Steuerung in einem Bereich von 30 bis 100 Prozent des Maximalschubs sicherstellen. Zudem wird Prometheus insbesondere mit künstlicher Intelligenz und einem Health-Monitoring-System ausgestattet, das jederzeit eine Diagnose der Triebwerksfunktion ermöglicht.

Die Familie der Prometheus-Demonstratoren profitiert stark von den neuesten Technologien des 3D-Druckverfahrens. Die mit dieser Technik produzierten Komponenten machen 70 Prozent des Gesamtgewichts des Triebwerks aus, insbesondere die am ArianeGroup-Standort in Ottobrunn vollständig im 3D-Druck gefertigte Verbrennungskammer.

Das 2015 zusammen mit der französischen Raumfahrtbehörde CNES initiierte Prometheus-Programm profitiert seit 2017 von einem Vertrag mit der ESA. Die Produktionskosten in der 100-Tonnen-Klasse belaufen sich lediglich auf ein Zehntel der Kosten eines aktuellen Vulcain-2-Triebwerks der Ariane 5.
Darüber hinaus kann eine Prometheus-Version im Themis-Demonstrator für eine wiederverwendbare Raketenstufe eingesetzt werden.

Über ArianeGroup
ArianeGroup, als Hauptauftragnehmer der europäischen Trägerraketen Ariane 5 und Ariane 6, ist für die gesamte Produktionskette der Träger verantwortlich – vom Entwurf über die gesamte Produktionskette bis hin zur Vermarktung über sein Tochterunternehmen Arianespace. Mit ca. 7600 hochqualifizierten Mitarbeitern in Frankreich und Deutschland, ist ArianeGroup ein zu gleichen Teilen von Airbus und Safran gehaltenes Joint Venture. Zudem ist der Konzern 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. Der Konzernumsatz betrug im Jahr 2020 rund 2,7 Milliarden Euro.

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Quelle: ArianeGroup.

Paris – Anlässlich des Besuchs des französischen Staatspräsidenten Emmanuel Macron und des Ministers für Wirtschaft, Finanzen und Aufschwung Bruno Le Maire sowie des Ministers für die Überseegebiete Sébastien Lecornu am ArianeGroup Standort in Vernon unterzeichneten André-Hubert Roussel, CEO von ArianeGroup und Jean-Yves Le Gall, Präsident der französischen Raumfahrtbehörde CNES, ein Abkommen zur Vorbereitung der Tests des neuen Triebwerks Prometheus. Diese finden dann am Standort in der Normandie statt. Das Projekt Prometheus wurde im Jahr 2015 von der CNES und ArianeGroup ins Leben gerufen. Es handelt sich hierbei um einen Demonstrator für ein kosteneffizientes, wiederverwendbares Triebwerk. Es kostet letztendlich nur ein Zehntel des Preises des derzeitigen Vulcain-2-Triebwerks der Ariane 5. Es ist vorgesehen, die Trägerraketen der Zukunft, also die Nachfolger der Ariane 6 und der Vega-C, mit Prometheus-Triebwerken auszurüsten.

Das am 12. Januar unterzeichnete Abkommen zielt auf eine Konsolidierung der Entwicklung von Prometheus ab. Insbesondere steht die Durchführung von Tests am Standort Vernon ab 2021 im Fokus. Die Finanzierung erfolgt im Rahmen der Weltraumkomponente von France Relance, das französische Förderprogramm zur Konjunkturbelebung, in dem auch spezifische Mittel für die Ariane 6 sowie weitere zweckgebundene Investitionen zum Ausbau der Kapazitäten am Standort von ArianeGroup in Vernon vorgesehen sind. Die CNES fungiert hierbei im Namen des französischen Staates als ausführende Einheit.

Das Abkommen soll dem Erstarken des weltweiten Raumfahrt-Wettbewerbs Rechnung tragen, und die Rolle Frankreichs auf dem Gebiet der Flüssigstoffantriebe forciert werden. Ziel ist es, den Zeitplan für Prometheus voranzutreiben und die ersten Tests am Standort Vernon bereits ab Ende 2021 durchzuführen. Das Programm France Relance sieht außerdem Investitionen zur Unterstützung von Diversifizierungsprojekten im Bereich der Wasserstofftechnologien am Standort Vernon vor.

Das Prometheus-Triebwerk ist ein zentrales Element der europäischen Strategie zur Entwicklung zukünftiger Trägerraketen: Prometheus soll als wiederverwendbares Triebwerk beim Demonstrator Themis und später bei der neuen Familie von europäischen Trägerraketen – also den Nachfolgern der Ariane 6 und der Vega-C – eingesetzt werden. Prometheus wurde 2016 als europäisches Projekt in das Programm zur Vorbereitung künftiger Trägerraketen (Future Launchers Preparatory Programme – FLPP) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) aufgenommen. An dem Projekt sind acht Länder beteiligt: Deutschland, Österreich, Belgien, Frankreich, Italien, die Niederlande, Schweden und die Schweiz. Die ESA hat ArianeGroup den Auftrag für die erste Entwicklungsphase von Themis erteilt, wobei vor allem auf ArianeWorks, dem von der CNES und ArianeGroup ins Leben gerufenen Innovation-Accelerators, gesetzt wird.

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.

Über die CNES
Die französische Raumfahrtbehörde CNES unterbreitet den staatlichen Stellen das Konzept der französischen Raumfahrtpolitik und setzt diese in Europa um. Sie konzipiert die Satelliten von morgen und entwirft die Raumfahrtsysteme der Zukunft, sie fördert die Entstehung neuer Dienste, die im Alltag von praktischem Nutzen sind.
Die 1961 gegründete CNES hat die Impulse für die großen Raumfahrt-, Trägerraketen- und Satellitenprogramme geliefert und ist der logische Ansprechpartner der Industrie bei der Förderung der Innovation. Die CNES arbeitet an einer Vielzahl von Nutzungsmöglichkeiten in den fünf Bereichen Ariane, Forschung, Beobachtung, Telekommunikation und Verteidigung. Die CNES ist ein wesentlicher Faktor der technologischen Forschung, der wirtschaftlichen Entwicklung und der Industriepolitik Frankreichs. Sie schließt Forschungspartnerschaften und engagiert sich in zahlreichen internationalen Kooperationen.
Vertreten durch die CNES leistet Frankreich den größten Beitrag zur Europäischen Weltraumorganisation (ESA), die im Auftrag ihrer 22 Mitgliedstaaten für die europäische Raumfahrtpolitik verantwortlich ist.

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Quelle: ArianeGroup.

Paris – Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat der ArianeGroup den Auftrag für die erste Phase der Entwicklung des Themis Demonstrators – einer wiederverwendbaren Trägerraketenstufe – erteilt. Der Vertrag mit einem Volumen von 33 Millionen Euro wurde an die ArianeGroup vergeben. Er ist das Ergebnis der Vorbereitungsarbeiten von ArianeWorks, einem von der französischen Raumfahrtagentur CNES und ArianeGroup ins Leben gerufenen „Innovation Accelerators“. Themis ist mit dem Triebwerk Prometheus ausgestattet und ermöglicht künftig die Entwicklung kostengünstiger und wiederverwendbarer Trägerraketen in Europa.

ArianeGroup hat von der Europäischen Weltraumorganisation einen Auftrag über ein Volumen von 33 Millionen Euro für die erste Phase der Entwicklung von Themis erhalten. Themis ist ein Demonstrator für eine wiederverwendbare Raketenstufe. Der Antrieb von Themis soll über Prometheus erfolgen, dem in der Entwicklung befindlichen ESA Programm Demonstrator für ein besonders kosteneffizientes Triebwerk. Das Projekt, mit dessen Entwicklung ArianeWorks betraut wurde, soll die technische Leistungsfähigkeit Europas im Bereich Wiederverwendbarkeit demonstrieren. Die ESA-Mitgliedstaaten können ab 2022 auf dieser Grundlage entscheiden, welches Trägerraketenangebot für Europa ab 2030 hinaus in Frage kommt.

„In einem internationalen Umfeld, in dem die großen Raumfahrtnationen massiv in ihre Startsysteme investieren und die Entwicklung der Technologien vom Geiste des Wettbewerbs oder gar von Vormachtsbestrebungen bestimmt wird, ist der Fortbestand des europäischen Zugangs zum Weltraum mehr denn je von strategischer Bedeutung. Wir müssen daher unbedingt bereits jetzt die Technologien entwickeln, die in den Trägerraketen der nächsten Jahrzehnte zum Einsatz kommen werden, und dieser erste Vertrag für die Entwicklung eines Demonstrators einer wiederverwendbaren Raketenstufe ist ein wichtiger Schritt auf diesem Weg“, erklärte André-Hubert Roussel, CEO von ArianeGroup „Themis soll die Validierung und Entwicklung besonders kostengünstiger Trägerraketenlösungen ermöglichen und wird mit Prometheus ausgestattet sein, einem Triebwerksdemonstrator, der sowohl mit einem Flüssigsauerstoff/Methan-Gemisch als auch mit einem Sauerstoff/Flüssigwasserstoff-Gemisch betrieben werden kann. Der Demonstrator leistet damit einen Beitrag zur Energiewende und ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer umweltverträglicheren Trägerraketenindustrie.“

Prometheus ist ein sehr kostengünstiges und potenziell wiederverwendbares Triebwerk. Der erste Prototyp befindet sich aktuell in der Produktion. Die Entwicklung im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation erfolgt an den ArianeGroup-Standorten Ottobrunn in Bayern und Vernon in der Normandie. Die Erprobung soll dann am DLR-Standort Lampoldshausen in Baden-Württemberg stattfinden.

Prometheus, das unter der ESA Schirmherrschaft entwickelt wird, dient als Wegbereiter für die zukünftigen Triebwerke der europäischen Trägerraketen. Ab 2025 ist ein Einsatz bei einer späteren Ausführung der Ariane 6 möglich. Das System ist so ausgelegt, dass die Landung einer Raketenstufe durch Rücktrieb möglich wäre. Es handelt sich daher um einen wichtigen Technologiebaustein für die Entwicklung von Themis.

Das Themis-Programm ist die erste vielseitig verwendbare Entwicklung, die in der europäischen Raumfahrtindustrie auf breiter Front zum Einsatz kommt. Die in weniger als einem Jahr im Rahmen des Innovation Accelerators ArianeWorks (Kooperation der ArianeGroup und der CNES) abgeschlossene Vorentwicklung wurde bei der ESA-Ministerratskonferenz „Space 19+“ validiert. Themis ist der schnellste Weg zur Erprobung aller Technologiebausteine, die für die Wiederverwendung einer kompletten Raketenhauptstufe erforderlich sind. Ein erster Test-Raketentank in Originalgröße ist bereits im historischen Testbereich PF20 in Vernon aufgebaut, wo schon die Ariane 1 erprobt wurde.

Zum Themis-Team zählen bereits jetzt Industrieunternehmen aus Frankreich, Schweden, Belgien und der Schweiz. In den kommenden Monaten, wenn die Vorbereitung der nächsten Phasen beginnt, werden weitere europäische Partner folgen. Ab 2023 sind Suborbital-Flugtests am Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana geplant.

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Quelle: ArianeGroup.

Kreativität, Zusammenarbeit und Schnelligkeit für die Konkretisierung der Projekte
17. Juli 2020 – Um die Roadmap künftiger europäischer Trägerraketen zu beschleunigen, wurde im Februar 2019 ArianeWorks ins Leben gerufen. Insbesondere ging es dabei um den Demonstrator einer wiederverwendbaren Stufe, Themis. Nun beginnt eine neue Phase mit der Konkretisierung der geplanten Projekte.

Weniger als ein Jahr nach der Gründung von ArianeWorks konnte es bei der Ministerkonferenz der Europäischen Weltraumorganisation ESA im 2019 mit der Vertrauenswürdigkeit des Themis-Projekts überzeugen. Soeben wurde die Fortsetzung der Arbeiten genehmigt, während man auf den Abschluss eines ersten Entwicklungsvertrags wartet.

Dank dieser ersten Unterstützung der ESA konnte ArianeWorks seine Leistung bei der Entwicklung von Themis hochfahren und bereitet die ersten Tests mit dem Prometheus-Demonstrator für ein Triebwerk der neuen Generation ab 2021 vor.

Das Team hat sich für seine ersten Tests am französischen Standort Vernon von ArianeGroup eingerichtet, wo es verschiedene Tankkonfigurationen und Operationen testet. Die ersten Exemplare wurden in den letzten Wochen bereits in der historischen Testzone „PF20“ installiert.

Mit dem Demonstrator Themis soll es möglich sein, Lösungen sehr kostengünstig zu validieren. Gleichzeitig soll er zur Energietransformation der Trägerraketenindustrie beitragen, um sie völlig umweltfreundlich zu machen: Biokraftstoff, Sanierung der Infrastruktur, sauberer Transport usw..

Während dieser innovativen 18 Monate wurde die vom CNES und ArianeGroup ins Leben gerufene Initiative auf fünf Industriepartner ausgeweitet, die Ideen, Innovationen und Know-how für Themis einbringen. (Die Integration weiterer Mitglieder in diesem Sommer wird bereits vorbereitet).

Mehrere experimentelle Umsetzungen in diesem Zeitraum haben die Ideenfindung für Themis beschleunigt. Häufig waren dynamische Organisationen (KMU oder Start-ups) außerhalb des Raumfahrtsektors daran beteiligt: drahtlose Avionik, kostengünstiger Wärmeschutz, Einsatz von Robotern für die verschiedenen Operationen usw..

Diese Ideen werden jetzt in das größere Testprogramm aufgenommen, das im Auftrag der ESA anläuft.

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• ArianeGroup

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Quelle: ArianeGroup.

Die von der ArianeGroup in Deutschland entwickelte, vollständig im 3D-Druckverfahren hergestellte Brennkammer wurde bei den Tests, die vom 26. Mai bis zum 2. Juni 2020 auf dem P8-Prüfstand des DLR in Lampoldshausen stattfanden, 14 mal gezündet.

Diese gemeinsam mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR durchgeführten Tests folgen auf die im vergangenen Jahr absolvierte Heißtestkampagne, bei der im Rahmen des ETID-Programms 14 Technologiebausteine für künftige Flüssigstoff-Raketentriebwerke validiert werden konnten. Die erzielten Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt bei der Vorbereitung künftiger Entwicklungen von besonders günstigen Raketenantrieben.

Fertigung und Erprobung der 3D-Brennkammer erfolgten im Rahmen des ESA-Programms ETID (Expander-cycle Technology Integrated Demonstrator), einem Demonstrator für ein künftiges Oberstufen-Triebwerk. Dieser Demonstrator in Originalgröße beinhaltet modernste Antriebstechnologien und ermöglicht die Validierung von innovativen Technologien, Materialien und Fabrikationsverfahren wie additive Fertigung (durch Lasersintern oder Kaltgasspritzen), Laserzündung sowie kostengünstige Materialien.

Die jetzt getestete Brennkammer beinhaltet erneut zahlreiche Innovationen. Zentraler Bestandteil ist der Liner aus kostengünstiger Kupferlegierung mit bereits integrierten und abgedeckten Kühlkanälen. Die Ummantelung wurde im Kaltgasspritzverfahren aufgebracht. Ergänzt wird das Ganze durch einen Monoblock-Einspritzkopf, der bereits alle Einspritzelemente enthält, und im 3D-Lasersinter-Verfahren gedruckt wurde. Mit dieser idealen Lösung können Herstellungsdauer und Produktionskosten künftiger Triebwerke erheblich reduziert werden.

3D-Druckverfahren werden generell bei allen künftigen Flüssigkeitantriebe der ArianeGroup zum Einsatz kommen, bei den Oberstufentriebwerken ebenso wie bei den Hauptstufentriebwerken mit hoher Schubleistung. Die Arbeiten an ETID (Oberstufe) und Prometheus (Hauptstufe) erfolgen im Rahmen des Programms zur Vorbereitung künftiger Trägerraketen FLPP (Future Launchers Preparatory Programme) der ESA. Damit soll die Wettbewerbsfähigkeit der künftigen europäischen Trägerraketen gesteigert werden – durch ausgereifte technische Lösungen, die dann kurzfristig für eine schnelle Entwicklung mit niedrigeren Kosten, geringerem Aufwand und reduziertem Risiko eingesetzt werden können.

Diese Programme ermöglichen der ArianeGroup, die die gesamte Wertschöpfungskette von der Entwicklung der Teile bis zu ihrer Erstellung managt, die Weiterentwicklung ihrer Kompetenzen beim Einsatz von additiven Fertigungsverfahren für Trägerraketenantriebe – einer Technik, die Entwicklung und Produktion der Trägerraketen revolutionieren wird.

Bei der Fertigung zahlreicher Triebwerkskomponenten der Ariane 6 setzt die ArianeGroup bereits 3D-Druckverfahren ein. Neben der deutlichen Reduzierung der Kosten und Produktionszyklen konnte durch die Verwendung von 3D-Druckverfahren das Hilfstriebwerk APU (Auxiliary Power Unit) in der Ariane 6 verbaut werden, mit dem eine einzigartige Anpassungsfähigkeit für verschiedene Missionen erreicht wird.

Die ArianeGroup verfügt an ihren Standorten Vernon und Ottobrunn über hochinnovative Anlagen und arbeitet darüber hinaus mit lokalen Unternehmen zusammen, die sich auf Spitzentechnologie im Bereich 3D-Druck spezialisiert haben, wie AMCM in Starnberg und Impact Innovations in Rattenkirchen sowie das französische Unternehmen Volum-e in der Normandie.

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• ArianeGroup

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Quelle: ArianeGroup.

Vor einem Jahr haben ArianeGroup und die französische Raumfahrtagentur CNES die Gründung von ArianeWorks besiegelt. Was wurde in diesen ersten 12 Monaten erreicht? Und wie wird die Zukunft aussehen?

12 Monate Zusammenarbeit

ArianeWorks unterstützt eine neue Art der Partnerschaft. Für die Zukunft unserer Trägerraketen streben wir gemeinsam mit externen Partnern nach Innovation und setzen dabei vor allem auf Zusammenarbeit und Schnelligkeit. Ziel ist insbesondere die Entwicklung von Themis, dem Demonstrator für eine wiederverwendbare und kostengünstige Stufe.

Innerhalb weniger Monate konnte das Team erste Entwürfe präsentieren: eine 30 m hohe Rakete mit Biomethanantrieb und drei Prometheus-Triebwerken der neuen Generation.

Seit der Gründung von ArianeWorks sind zahlreiche Unternehmen auf der ganzen Welt dem Ruf gefolgt und beteiligen sich an der Entwicklung. Heute tragen fünf Industriepartner mit ihren Ideen, innovativer Technologie und Know-how zu Themis bei: ONERA, APCO Technologies SA (Schweiz), ADF-LATESYS, RUAG (Schweiz), SABCA (Belgien).

Darüber hinaus arbeitet ArianeWorks mit zahlreichen Start-ups zusammen.

So sind etwa dem Berliner Start-up R3Communication Experimente zur drahtlosen Kommunikationstechnik zu verdanken. Ein weiteres Beispiel ist die OpenSpaceMakers-Plattform, wo die „Makers“-Community zusammengeführt wird, um konkrete Projekte umzusetzen. Und nicht zuletzt soll auch das junge Unternehmen myCTO aus der Île-de-France erwähnt werden, das den Prototyp eines Rückholsystems für wiederverwendbare Raketen entwickelt hat.

Nach nur 8 Tagen Arbeit an vertraglichen Vereinbarungen wurde innerhalb von drei Monaten ein Prototyp im Maßstab eines kleinen Demonstrators entworfen.

Entwickelt wird er von Planète Sciences und Polyvionics unter Beteiligung der technischen Universität von Cachan sowie Innovlab. ArianeWorks und myCTO haben in diesem Jahr die Gelegenheit genutzt, ihre Erfahrungen mit dieser neuen Form der Partnerschaft auf verschiedenen Messen zu präsentieren. Eine einzigartige Erfolgsgeschichte, die die Vielfalt und die Ressourcen des Ökosystems Ariane veranschaulicht.

Ende 2019 schließlich wurde ein wichtiger Meilenstein erreicht: die Europäische Weltraumorganisation ESA und ihre Mitgliedstaaten konnten von Themis überzeugt werden. Bei der Konferenz von Sevilla wurde ein Anfangsbudget von 35 Millionen Euro bereitgestellt.

Zukünftige Expansion

Heute feiert ArianeWorks sein einjähriges Bestehen und hat keineswegs an Dynamik verloren: Die Zusammenarbeit mit der ESA läuft und die Herstellung der ersten Teile für Betankungstests im Jahr 2020 hat bereits begonnen. Gleichzeitig wird das Teamformat an diese neue Herausforderung angepasst und es wird bereits nach neuen Talenten und Partnerschaften gesucht.

Und auch die Technik schreitet voran: In Vernon (Frankreich) wird gerade ein Tank im Maßstab 1:1 installiert, um Schnittstellen zu validieren, Prozesse zu entwickeln und Konzepte zu testen. Wir fühlen uns dabei ganz an die Anfänge von ArianeGroup erinnert, denn die Tests werden an dem historischen PF20-Standort stattfinden, auf dem gleichen Gelände wie die Tests für die Ariane 1.

Und auch weiterhin wartet ein spannendes Programm auf ArianeWorks: Verfahren zur Verbindung/Trennung per Roboter in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen SharkRobotics, Messungen unter Verwendung von Funktionsfarben, Glasfasernetzwerke zur Messung von Schäden an der Trägerrakete, um nur ein paar der Projekte zu nennen.

Nach nur einem Jahr sind zahlreiche Innovationsmöglichkeiten zu erkennen, die den Bau der Trägerraketen der Zukunft weiter beschleunigen. ArianeWorks ist auf dem richtigen Weg und seine Geschichte beginnt gerade erst.

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• ArianeGroup

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Quelle: ArianeGroup.

Paris, 17. September 2019 – ArianeWorks, die Anfang 2019 von CNES und ArianeGroup ins Leben gerufene und in Pilotprojekten bereits aktive Beschleunigungs- und Innovationsplattform, entwickelt sich weiter. Mit ONERA tritt ein zentraler Akteur der Luft-und Raumfahrtforschung und wichtiger Partner bei der Entwicklung des Ariane-Sektors der Initiative bei.
Dank dieser Partnerschaftsvereinbarung kann ArianeWorks nun bei ihren Projekten auf die Erfahrung und das Wissen der französischen Luftfahrtforschungsorganisation zurückgreifen, insbesondere in den Bereichen Structural Health Monitoring und Aerothermodynamik.

Zwei Ingenieure von ONERA gehören jetzt auch zu der Plattform für Systementwicklung und bringen die herausragenden Kompetenzen und Fertigkeiten des Forschungszentrums für alle kommenden Aktivitäten und Herausforderungen mit. Dieses Wissen wird in die Konzeption von THEMIS einfließen, einem Demonstrator für eine kostengünstige, wiederverwendbare Raketenstufe. Es ist das zentrale Projekt von ArianeWorks und dient der Vorbereitung zukünftiger Weiterentwicklungen der Ariane.

Seit drei Monaten läuft bei der ArianeGroup die Vorplanung zu THEMIS parallel zu den Tests von PROMETHEUS, dem Triebwerk der neuen Generation, mit dem der Demonstrator ausgestattet werden soll. Zugleich entwickeln die CNES und das Deutsche Zentrum für Luft-und Raumfahrt DLR mit einem dritten internationalen Partner die Versuchsrakete CALLISTO, die in verschiedenen Bereichen technologisches Neuland erschließt.

Auf Veranlassung von ArianeWorks wurden mehrere Experimente durchgeführt, um wichtige Innovationen im Rahmen des THEMIS-Projekts zu evaluieren und zu beschleunigen. Schon im November soll es der Ministerkonferenz der Europäischen Weltraumorganisation ESA präsentiert werden.

ArianeWorks ist eine Beschleunigungsplattform, die an den zukünftigen Generationen der europäischen Trägerraketen arbeitet. Sie setzt sich zusammen aus einem Team von etwa fünfzehn begeisterten Entwicklern, die große Freiheit genießen und gleichzeitig vom außergewöhnlichen Know-how und den Kapazitäten von CNES und ArianeGroup profitieren. Die Plattform ist völlig offen für jede neue, fruchtbare Mitarbeit mit neuen Akteuren, insbesondere innovativen Start-ups, Labors, KMU und Industrieunternehmen.

Über ArianeWorks
ArianeWorks ist eine Innovationsplattform, die von CNES und ArianeGroup ins Leben gerufen wurde, um die Entwicklung der zukünftigen Generationen der europäischen Trägerraketen zu beschleunigen. Sie besteht aus einem vollständig integrierten, extrem flexiblen Projektteam, dessen weitgehend unabhängige Arbeit auf revolutionäre Ansätze und flexible Verfahren setzt. Die Initiative agiert wie ein Start-up, was eine dynamische Steuerung der Vorprojekte ermöglicht, kann aber auf die Unterstützung der Teams von ArianeGroup und CNES zählen. ArianeWorks ist insbesondere für die Entwicklung von THEMIS zuständig, einem Demonstrator für eine kostengünstige, wiederverwendbare Raketenstufe.

Über ONERA
ONERA ist Frankreichs zentraler Akteur auf dem Gebiet der Luft-und Raumfahrtforschung und beschäftigt rund 2.000 Mitarbeiter. Es ist dem französischen Verteidigungsministerium unterstellt und verfügt über ein Budget von 235 Millionen Euro, mehr als die Hälfte davon entstammt kommerziellen Aufträgen. Als staatliche Einrichtung bereitet ONERA die künftige Verteidigung vor, reagiert auf die kommenden Herausforderungen in der Luft-und Raumfahrt und unterstützt die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Luft- und Raumfahrtindustrie. Das Forschungszentrum ist in allen Disziplinen und Technologien dieses Bereichs tätig. Alle großen zivilen und militärischen Luft-und Raumfahrtprogramme in Frankreich und Europa tragen DNA von ONERA in sich: Ariane, Airbus, Falcon, Rafale, Flugkörper, Hubschrauber, Triebwerke, Radare usw.. Die weltweit angesehenen und vielfach ausgezeichneten Forscher der Einrichtung betreuen zahlreiche Doktoranden.

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• Prometheus + Callisto

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Erstellt von Tobias Willerding. Quelle: Französische Pressemeldungen

Als Antwort auf die Konkurrenz durch SpaceX entwickelt Airbus D&S derzeit die Ariane 6 im Auftrag der ESA. Provokativ könnte man die Ariane 6 als Ariane 5 mit vier statt zwei Feststoffbooster beschreiben. Ansonsten ähnelt sie äußerlich der nicht realisierten Ariane 5 ME, allerdings soll sie deutlich günstiger sein. Inzwischen hat man auch horizontale Integration als „revolutionäre“ Technik entdeckt, etwas was Russland schon seit den 1950ern macht und SpaceX ebenfalls nutzt. Auch die erste große Flüssigkeitsrakete der Welt, das Aggregat 4 – von den Nationalsozialisten als „Vergeltungswaffe 2“ bezeichnet – wurde horizontal zusammengebaut. Aber in Europa kann die horizontale Integration der Ariane 6 wegen der schweren Feststoffbooster dann doch nur zur Hälfte implementiert werden, die finale Integration auf der Startrampe erfolgt weiter vertikal.

Doch nun Anfang Juni eine echte Revolution: Nach langem Ignorieren des Themas, startet Europa unter Führung von CNES jetzt zwei neue Projekte zum Thema Wiederverwendbarkeit!

Prometheus
Einmal ein günstiges Flüssigtriebwerk mit dem Namen Prometheus, das mit Methan und Sauerstoff arbeiten soll. 3D-Druck soll die Kosten von aktuell 10 Millionen Euro (Vulcain 2) auf 1 Million Euro (Prometheus) senken. Laut CNES könnten 5-7 dieser Triebwerke einmal eine Ariane 7 antreiben. Das Triebwerk soll 2020 auf dem Prüfstand sein, die Kosten belaufen sich auf 125 Millionen Euro.

Callisto
Außerdem eine Rakete, die vertikal starten und landen kann – ähnlich dem Grasshopper von SpaceX. Dieses Projekt heißt Callisto, es soll zusammen mit Japan durchgeführt werden. Callisto hat eine Größe von ca. 10 Metern und soll laut einem Bild in einem CNES-Magazin von drei Triebwerken angetrieben werden. Dieses Projekt kostet Europa 100 Millionen Euro.

Als Antwort auf die Konkurrenz durch SpaceX entwickelt Airbus D&S derzeit die Ariane 6 im Auftrag der ESA. Provokativ könnte man die Ariane 6 als Ariane 5 mit vier statt zwei Feststoffbooster beschreiben. Ansonsten ähnelt sie äußerlich der nicht realisierten Ariane 5 ME, allerdings soll sie deutlich günstiger sein. Inzwischen hat man auch horizontale Integration als „revolutionäre“ Technik entdeckt, etwas was Russland schon seit den 1950ern macht und SpaceX ebenfalls nutzt. Auch die erste große Flüssigkeitsrakete der Welt, das Aggregat 4 – von den Nationalsozialisten als „Vergeltungswaffe 2“ bezeichnet – wurde horizontal zusammengebaut. Aber in Europa kann die horizontale Integration der Ariane 6 wegen der schweren Feststoffbooster dann doch nur zur Hälfte implementiert werden, die finale Integration auf der Startrampe erfolgt weiter vertikal.

Doch nun Anfang Juni eine echte Revolution: Nach langem Ignorieren des Themas, startet Europa unter Führung von CNES jetzt zwei neue Projekte zum Thema Wiederverwendbarkeit!

Prometheus
Einmal ein günstiges Flüssigtriebwerk mit dem Namen Prometheus, das mit Methan und Sauerstoff arbeiten soll. 3D-Druck soll die Kosten von aktuell 10 Millionen Euro (Vulcain 2) auf 1 Million Euro (Prometheus) senken. Laut CNES könnten 5-7 dieser Triebwerke einmal eine Ariane 7 antreiben. Das Triebwerk soll 2020 auf dem Prüfstand sein, die Kosten belaufen sich auf 125 Millionen Euro.

Callisto
Außerdem eine Rakete, die vertikal starten und landen kann – ähnlich dem Grasshopper von SpaceX. Dieses Projekt heißt Callisto, es soll zusammen mit Japan durchgeführt werden. Callisto hat eine Größe von ca. 10 Metern und soll laut einem Bild in einem CNES-Magazin von drei Triebwerken angetrieben werden. Dieses Projekt kostet Europa 100 Millionen Euro.

Das Jahr 2012
Das Schicksalsjahr ist dann das Jahr 2012. SpaceX erreicht mit Dragon die Raumstation und CNES Chef Le Gall muss zugeben, dass SpaceX ein Erfolg ist. Offenbar erkennt CNES in der Falcon 9 eine auf kosten optimierte Wegwerfrakete – die Wiederverwendbarkeitspläne der Falcon 9 nimmt man nicht ernst. Die Antwort aus Europa kann dann nur eine kostenoptimierte Wegwerfrakete sein. Bei der Ministerratskonferenz Ende 2012 schließlich wird die inzwischen aus der Versenkung geholte Ariane 5 ECB, die jetzt Ariane 5 ME heißt, und ebenfalls gleichzeitig die Entwicklung der Ariane 6 beschlossen.

Dieses Ariane 6-Design besteht wie die europäische Vega fast komplett aus Feststoffmotoren, nur die Oberstufe ist weiter eine Flüssigstufe mit dem auch für die Ariane 5 ME geplanten Vinci-Triebwerk. Deutschland wehrt sich gegen die Ariane 6 und befürwortet die Ariane 5 ME. Gleichzeitig stellt sich dann jedoch heraus, dass die Wiederverwendbarkeitspläne von SpaceX nicht nur Powerpoint sind, der Grasshopper macht zwei Testflüge im Jahre 2012. Der Grasshopper ist eine Erststufe der Falcon 9 mit Landegestell, die vertikal mit einem Triebwerk starten und landen kann.

Halten wir also fest: im Jahre 2012 schwenkt SpaceX endgültig auf den Kurs der Wiederverwendbarkeit, während CNES das ignoriert und die optimierte Wegwerfrakete Ariane 6 als Lösung verkauft. CNES nimmt damit einen großen Know-How-Verlust bei Flüssigtriebwerken in Kauf, auch die Entwicklung von Wiederverwendbarkeit wäre defakto für eine lange Zeit aufgegeben. Die Enwicklungen von SpaceX und CNES/ESA gehen also in fundamental gegensätzliche Richtungen!

Im Jahe 2013 führt SpaceX das Falcon 9 Upgrade F9v1.1 ein. Es kommt heraus, dass bereits diese Version der Falcon 9 mit Wiederverwendbarkeit im Konzept entworfen ist. Es kommt zu ersten Landetests im Wasser, später in 2014 auch auf der Seeplattform. CNES jedoch ignoriert das weiterhin, viel überraschter ist man, dass im Dezember 2013 der erste GTO-Start der Falcon 9 mit SES-8 so reibungslos klappt.

Vor der Ministerratskonferenz 2014 schließlich kommt es zu einem Kompromiss zwischen Deutschland und Frankreich, auch Airbus erkennt den Handlungsbedarf. Das Ariane 6-Design wird geändert und ist der Ariane 5 ME jetzt schon deutlich ähnlicher und so wie am Anfang dieses Artikels beschrieben. Von Wiederverwendbarkeit kann allerdings auch weiter keine Rede sein.

Im Jahre 2015 macht SpaceX weitere Landeversuche, die Falcon 9 hat einen Fehlstart. Im Dezember gibt die Falcon 9 ein spektakuläres Comeback. Neben der Einführung eines weiteren Falcon 9-Upgrades klappt auch die Landung der ersten Stufe der Falcon 9 an Land zum ersten Mal.

Im Jahre 2016 klappt die Landung bei bisher fünf Flügen dreimal. Vier geborgene Stufen sammeln sich im Hangar 39A. Laut Elon Musk soll im September oder Oktober eine geborgene Stufe zum ersten Mal ein zweites Mal fliegen. Inzwischen hat man auch bei CNES einen Handlungsbedarf identifiziert. Zwei Projekte sollen dafür sorgen, dass Europa nicht den Anschluss verliert: Prometheus und Callisto.

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• Prometheus + Callisto = Ariane 7?

Der Beitrag Kopiert Europa SpaceX für Ariane 7? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: CICLOPS, JPL, The Planetary Society.

Am heutigen Tag, dem 27. April 2014, wird die Raumsonde Cassini um 15:47 MESZ auf ihrer elliptischen Umlaufbahn um den Saturn erneut die Apoapsis, den Punkt ihrer größten Entfernung zu dem zweitgrößten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Raumsonde in einer Entfernung von rund 3,38 Millionen Kilometern zu der obersten Wolkenschicht des Saturn und beginnt damit zugleich ihren mittlerweile 205. Umlauf um den Ringplaneten. Aktuell weist die Flugbahn von Cassini eine Inklination von 40,7 Grad auf.

Für das aus einer Telekamera (NAC) und einer Weitwinkelkamera (WAC) bestehende ISS-Kameraexperiment, einem der 12 wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Cassini, sind während des jetzt beginnenden, diesmal 32 Tage andauernden Umlaufs, dessen offizielle Bezeichnung „Rev 204“ lautet, insgesamt 39 Beobachtungskampagnen vorgesehen. Wie üblich wird ein Großteil dieser Kampagnen erneut die Atmosphäre und das Ringsystem des Saturn zum Ziel haben. Den Höhepunkt der Beobachtungen stellt allerdings ein für den 17. Mai 2014 vorgesehener gesteuerter Vorbeiflug an dem größten der derzeit 62 bekannten Saturnmonde, dem 5.150 Kilometer durchmessenden Mond Titan, dar.
Verschiedene Monde aus der Ferne
Der Titan wird auch lediglich fünf Stunden nach dem Beginn des neuen Orbits das erste Ziel für die ISS-Kamera darstellen. Aus einer Distanz von 4,46 Millionen Kilometern soll dabei die Atmosphäre über der nördlichen Titan-Hemisphäre abgebildet werden. Durch die Dokumentation von kleineren Sturmgebieten und markanten Wolkenformationen lassen sich zum Beispiel Aussagen über die dort gegenwärtig vorherrschenden Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten tätigen. In Kombination mit früheren und zukünftigen Beobachtungen lässt sich dadurch auch die „Großwetterlage“ auf dem Titan dokumentieren, welche sich aufgrund der Bewegung des Saturn um die Sonne in einem etwa 30 Jahre dauernden Rhythmus kontinuierlich verändert (Raumfahrer.net berichtete).

Im Anschluss an diese Kampagne werden diverse sogenannte „astrometrische Beobachtungen“ von mehreren der kleineren, inneren Saturnmonde durchgeführt. Die Umlaufbahnen dieser kleinen und entsprechend massearmen Saturnmonde unterliegen einer permanenten gravitativen Beeinflussung durch den Saturn und dessen größeren Monden, was zu minimalen Veränderungen der jeweiligen Umlaufbahnen führen kann. Das wissenschaftliche Ziel der anzufertigenden Aufnahmen der Monde besteht darin, die derzeit verfügbaren Daten über deren Umlaufbahnen noch weiter zu präzisieren. Weitere astrometrische Beobachtungskampagnen sind für den 3. und 7. Mai vorgesehen.

Der Saturn und das Ringsystem
Auch der Saturn wird in den folgenden Tagen mehrfach das „Ziel“ der ISS-Kamera sein. Auch hierbei sollen – wie zuvor bereits beim Titan – auffällige Strukturen in der Atmosphäre dokumentiert werden, welche Aufschlüsse über das dortige aktuelle Wettergeschehen liefern werden.

In der Nacht vom 7. auf den 8. Mai steht dann der lediglich etwa 1,8 Kilometer durchmessende Mond Anthe und ein in der unmittelbaren Umgebung verlaufender „Ringbogen“ auf dem Beobachtungsprogramm der ISS-Kamera. Diese ringähnliche Struktur bildet keinen geschlossenen Ring, sondern erstreckt sich über mehrere tausend Kilometer vor und hinter diesem Mond. Sehr wahrscheinlich wird dieser nur sehr lichtschwache Teil-Ring durch Staubpartikel und Eis gespeist, welches durch die kontinuierlich erfolgenden Einschläge von Mikrometeoriten auf die Oberfläche des Mondes Anthe in das umgebende Weltall befördert wird. Weitere Beobachtungen werden sich auf die feinen Ringstrukturen des inneren D-Ringes konzentrieren.

Tethys, Enceladus und Periapsis
Am 11. Mai gilt das Interesse der an der Cassini-Mission beteiligten Wissenschaftler den beiden Monden Tethys und Enceladus. Neben der ISS-Kamera soll hierbei eines der Spektrometer der Raumsonde, das Ultraviolet Imaging Spectrometer (UVIS), dazu eingesetzt werden, um aus größeren Entfernungen von jeweils rund 1,6 Millionen Kilometern Helligkeitsvariationen auf den Oberflächen dieser beiden Monde zu untersuchen.
Am 15. Mai wird Cassini um 13:30 MESZ die Periapsis, den Punkt der größten Annäherung an den Saturn während dieses Orbits Nummer 205 erreichen und den Ringplaneten in einer Entfernung von 686.290 Kilometern passieren. Bei dieser Gelegenheit sollen die ISS-Kamera und das UVIS-Spektrometer eventuell zu diesem Zeitpunkt über der Südpolregion des Saturn auftretende Polarlichter abbilden und untersuchen.

Der Titan-Vorbeiflug T-101
Am 17. Mai 2014 steht dann der Höhepunkt dieses 205. Umlaufs der Raumsonde Cassini um den Saturn an. Um 18:12 MESZ wird die Raumsonde den größten der Saturnmonde im Rahmen eines gerichteten Vorbeifluges mit einer Geschwindigkeit von 5,7 Kilometern pro Sekunde in einer Entfernung von diesmal 2.994 Kilometern passieren. Die mit diesem 102. Vorbeiflug am Titan – das Manöver trägt die Bezeichnung „T-101“ – assoziierten Beobachtungen beginnen bereits mehrere Stunden zuvor mit Fotoaufnahmen durch die ISS-Kamera, welche dabei mit verschiedenen Spektralfiltern die südliche Titanhemisphäre abbilden wird. Unterstützt wird das Kamerasystem dabei durch ein weiteres Instrument – das Composite Infrared Spectrometer (CIRS). Das Ziel der CIRS-Messungen besteht darin, die zu diesem Zeitpunkt in der Stratosphäre der Titanatmosphäre vorherrschenden Temperaturen zu ermitteln.

Ebenfalls noch während der Anflugsphase an den Titan sollen die Instrumente der Raumsonde eine Sternbedeckung dokumentieren. Hierbei wird der im Sternbild „Großer Bär“ gelegenen Stern Eta Ursae Majoris von dem Titan bedeckt. Duch den sich dabei ergebenden Abfall in der Lichtkurve des Sterns erhoffen sich die Wissenschaftler weitere Daten über die Verteilung von Kohlenwasserstoffverbindungen sowie über die Dichte der Staubschichten in den oberen Bereichen der Titanatmosphäre.

Der wissenschaftliche Schwerpunkt dieses Vorbeifluges wird allerdings während der zwei Stunden vor und nach der dichtesten Annäherung durch den Einsatz des „Radio Science Subsystems“ (kurz „RSS“) der Raumsonde Cassini dominiert. Dieses Instrument besteht aus drei Sende-Empfangsanlagen, welche unter anderem die Veränderungen von Radiowellen messen können, sobald diese Signale die Atmosphäre des Titan (beziehungsweise bei alternativen Messkampagnen das Ringsystem des Saturn oder die dichte Saturnatmosphäre) durchdringen. Je nach Frequenzband werden die ausgestrahlten Radiosignale durch Cassini selbst oder durch die Empfangsanlagen des Deep Space Network (DSN) der NASA empfangen.

Im Bereich des S-Bandes sendet Cassini dazu eine hochstabile Trägerwelle in Richtung des DSN, ohne selbst Signale zu empfangen. Hierfür wird der Sender der Kommunikationsanlage der Raumsonde verwendet, welcher die Trägerwelle mit einer Sendeleistung von zehn Watt abstrahlt. Analog wird auch im X-Band gesendet, wobei auch vom DSN abgestrahlte Signale empfangen und ausgewertet werden können. Für Messungen bei Frequenzen von 32.028 MHz und 34.316 MHz (Ka-Band) verwendet das RSS einen eigenen Transmitter, welcher speziell für die Erfordernisse des Instruments konstruiert wurde. Dieser kann sowohl Signale zum DSN senden als auch empfangen.

Durch die Auswertung der im Rahmen dieser Kampagne ausgestrahlten Radiosignale wollen die an der Mission beteiligten Wissenschaftler die Temperatur, die Dichte und die Zusammensetzung der oberen Schichten der Titanatmosphäre ermitteln. Des weiteren soll ein vertikales Profil der Ionendichte in der Ionosphäre des Titan gewonnen werden.

Zusätzlich soll im Rahmen dieses Vorbeifluges zudem ein sogenanntes „bistastisches Messverfahren“ zum Einsatz kommen. Von der Raumsonde auszustrahlende Radiowellen werden dabei von der Oberfläche des Titan reflektiert und anschließend von den Empfangsstationen des DSN auf der Erde empfangen. Das Experiment dient dazu, um Aussagen über die physikalischen Eigenschaften der Titanoberfläche – besteht diese aus feste Material oder ist sie eventuell von einer Flüssigkeit überzogen und wie „eben“ oder „rau“ fällt der untersuchte Oberflächenbereich aus – zu tätigen.

Im Anschluss an die RSS-Kampagne sollen CIRS, UVIS und ISS weitere Daten über die Temperatur, die Struktur und den Aufbau der Titanatmosphäre sammeln. Auch in den folgenden Tagen wird vordergründig der Titan das Untersuchungsziel der verschiedenen abbildenden Instrumente der Raumsonde darstellen.

Am 31. Mai 2014 wird die Raumsonde Cassini schließlich um 10:37 MESZ in einer Entfernung von rund 3,1 Millionen Kilometern zum Saturn erneut die Apoapsis ihrer Umlaufbahn erreichen und damit auch diesen 205. Umlauf um den Ringplaneten beenden. Für den damit beginnenden Orbit Nummer 206 sind erneut diverse Beobachtungen des Ringsystems und der Atmosphäre des Saturn sowie der Saturnmonde vorgesehen. Den Höhepunkt dieses nächsten Orbits bildet dabei ein weiterer gesteuerter Vorbeiflug an dem Mond Titan, welcher von der Raumsonde am 18. Juni 2014 in einer Entfernung von dann 3.658 Kilometern erneut passiert werden soll.

Die Mission Cassini-Huygens ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI. Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), leitet die Mission im Auftrag des Direktorats für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll Cassini den Saturn noch bis zum Jahr 2017 erkunden und am 15. September 2017 aufgrund des dann nahezu komplett aufgebrauchten Treibstoffvorrates kontrolliert in der Atmosphäre des Ringplaneten zum Absturz gebracht werden.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

• Die Raumsonde Cassini und der Saturnorbit Nummer 204 (24. März 2014)
• Raumsonde Cassini: Der Saturnumlauf Nummer 203 (20. Februar 2014)
• Raumsonde Cassini: Der Saturnumlauf Nummer 202 beginnt (18. Januar 2014)
• Raumsonde Cassini beginnt den Saturnumlauf Nummer 201 (17. Dezember 2013)
• Neue Aufnahmen vom Nordpol-Hexagon des Saturn (7. Dezember 2013)
• Cassini: Ein beeindruckender Blick auf den Saturn (12. November 2013)

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Verwandte Internetseiten:

• Cassini-Huygens Sonderseite
• Cassini-Huygens Newsarchiv
• CICLOPS (engl.)

Der Beitrag Raumsonde Cassini beginnt den Saturnumlauf Nummer 205 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Dr. Rainer Pichl. Quelle: New Scientist.

Es erscheint möglich, mit einem riesigen „Sonnensegel“ anstelle eines nuklearen Antriebs weitreichende Raumflüge durchzuführen. Der Wissenschaftler Rudolf Meyer von der University of California hat dazu eine Art „Fliegenden Teppich“ aus einer Solarzellenmembran entworfen, die erst im All entrollt wird. Die Membran wäre in der Lage, Strom für eine Anordnung von Ionentriebwerken zu liefern, in denen Xenon-Ionen über eine Düse ausströmen und den nötigen Schub erzeugen.

Zuvor sind allerdings noch weitere Fortschritte in der Photovoltaik-Technik erforderlich. Falls dieses Projekt erfolgreich ist, wäre dies eine echte Alternative zu nuklear-angetriebenen Sonden, wie die von der NASA geplante Prometheus-Mission zum Jupiter und seinen Monden. Nuklearantriebe sind naturgemäß umstritten, da ihre Anwendung oder etwaige Zwischenfälle zu einer entsprechenden Verunreinigung des interplanetaren Raums führen.

Der Beitrag Mit einem ‚Fliegenden Teppich‘ zum Pluto? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: NASA/JPL.

Der kleine, kartoffelförmige Mond wird auch „verdächtigt“, für einige Knicke in Saturns dünnem F-Ring verantwortlich zu sein, einem gewundenen, engen Ring, der von den beiden kleinen Monden Pandora und eben Prometheus flankiert wird. Der Materie-„Raub“ und das detaillierte Verhalten der Knoten wurde jetzt zum erstenmal überhaupt von Cassini beobachtet.

In dem Bild, das am 29. Oktober aufgenommen wurde, kann man sehen, dass Prometheus mit einem der fünf Einzelringe, die zusammen den F-Ring bilden, durch ein dünnes Band von Material verbunden ist. Offenbar fließt Materie aus dem Ring hinüber zu dem kleinen Mond. Auch zeigen die Ringe eine kleine Verformung, die zu Prometheus hin ausgerichtet ist.

Die Wissenschaftler sind nicht sicher, wie genau die Wechselwirkung zwischen Prometheus und dem F-Ring beschaffen ist, spekulieren aber, dass der Mond mit seiner Schwerkraft auf die Ringpartikel im Vorbeifliegen einen Bewegungsimpuls ausübt, der sie in einen etwas anderen Orbit um Saturn versetzt als den, in dem sie vor dem Vorbeiflug von Prometheus waren. Die Stärke dieses Impulses mag, über Prometheus‘ Umlaufbahn betrachtet, nicht ganz gleichmäßig verlaufen, möglicherweise bedingt durch Abweichungen des F-Rings von der Idealgeometrie des Kreises. Auch mag die aktuelle Stellung des Mondes, der ja nicht rund ist, also wohl auch ein unregelmäßiges Gravitationsfeld hat, zum Ring eine Rolle spielen. Alles in allem könnte dies dazu führen, dass Prometheus an manchen Stellen stärker als an anderen auf den Ring einwirkt und so die Knicke verursacht, ähnlich wie sein Gegenpart Pandora auf der anderen Seite des F-Ringes und überhaupt derartige „Hirtenmonde“.

Der Beitrag Saturnmond beim Stehlen erwischt! erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von martinollrom. Quelle: SpaceFlightNow.

Zwei der vielen Saturnmonde (Prometheus mit einem Durchmesser von 102 Kilometer und Pandora mit einem Durchmesser von 84 Kilometer) wurden von der NASA Saturnsonde Cassini fotografiert und beobachtet. Prometheus befindet sich im sogenannten F-Ring, das ist der äußerste Ring der vielen Ringe des Saturn. Diese Fotos und Beobachtungen wurden in eimen Abstand von 31.4 Millionen Kilometer gemacht.
Schön langsam aber doch bereitet man sich im JPL Hauptquartier der NASA in Pasadena auf die Ankunft der Raumsonde Cassini am Saturn vor. Denn zunächst muss Huygens, den Titanlander und die Parallelmission der ESA, abgekoppelt werden und die Antennen für die Huygens-Daten fertig gemacht werden. Es wartet viel Arbeit auf die NASA Techniker doch nichts steht einer weiteren erfolgreichen Mission im Wege.

Der Beitrag Cassini beobachtet zwei kleine Saturnmonde erschien zuerst auf Raumfahrer.net.