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 19. Oktober 2023.

Wichtige Meilensteine auf dem Weg zum Erstflug:
Auf dem Weg zum Erstflug der Ariane 6 sind bereits zwei wichtige Tests durchgeführt worden. Am 18. Juli war der Heißlauftest der Hauptstufe mit der Zündung des Vulcain 2.1-Triebwerks in Kourou erfolgreich, womit zum ersten Mal die Vorbereitungs- und Countdown-Sequenz der Trägerrakete abgeschlossen wurde. Am 1. September war der Heißlauftest der Oberstufe in Lampoldshausen ebenfalls erfolgreich und stellte die volle Betriebsphase während des ersten Fluges der Ariane 6 dar.

Bei den Vorbereitungsarbeiten für den nächsten Langzeit-Heißlauftest, der ursprünglich am 3. Oktober in Kourou geplant war, wurde eine Anomalie an der Hydraulikgruppe der Hauptstufe festgestellt. Diese von SABCA (Belgien) hergestellte Ausrüstung ist Teil des Schubvektorsteuerungssystems (TVC) der Hauptstufe. Das Thrust Vector Control System hat die Aufgabe, die Fluglage der Trägerrakete stabil zu halten, indem es das Vulcain 2.1-Triebwerk während des Fluges kardanisch lenkt. Die Aktivierung des TVC ist Teil des Langzeit-Heißlauftests.

Eine Expertengruppe wurde damit beauftragt, die Anomalie – ein abweichender Innendruckwert in der Hydraulikgruppe – zu analysieren und Lösungen zu ihrer Behebung vorzuschlagen. Da die Experten eine gewisse Zeit benötigten, um die Komponenten zu zerlegen, das Problem zu untersuchen und die Ursache zu ermitteln, wurde der Zeitplan für die Heißlauftests der Ariane 6 geändert. Um den Zeitplan zu optimieren, wurde die Testreihenfolge umgedreht, sodass die Simulation der Startsequenz unter verschiedenen Umgebungsbedingungen vorweggenommen wurde, gefolgt vom Langzeit-Heißlauftest des Triebwerks der Hauptstufe Vulcain 2.1.

Die Änderung der Testsequenz ermöglicht es den Ariane 6-Teams, weiter schrittweise an der Erreichung der Qualifikationsziele zu arbeiten und die Auswirkungen auf den Zeitplan zu verringern.

Bevorstehende Meilensteine:
Oktober 2023: Kombinierte Tests, Simulation der Startsequenz mit Zündung der Hauptstufe, Kourou, Französisch-Guayana.
Im Rahmen der Neukonfiguration der Testsequenz beschloss die Ariane 6 Task Force, einen Test, der ursprünglich nach dem Heißlauftest geplant war, auf Ende Oktober vorzuverlegen.

Dieser umfassende 36-stündige Test erlaubt es, parallel die Anomalie der Hydraulikgruppe zu lösen. Dabei wird eine vollständige Startchronologie durchgeführt, ergänzt durch Qualifikationstests an mehreren Funktionen des Startsystems, u. a. Belüftung der Hohlräume, Schnittstellen zum Startbereich und Einfluss auf die Umgebung. Diesmal werden die Testabläufe zur kühlsten Tageszeit, in der Morgendämmerung, durchgeführt.

Die Testergebnisse sind Teil der Ariane 6-Qualifikation.

November 2023: Kombinierte Tests, Langzeit-Heißlauftest der Hauptstufe mit Vulcain 2.1-Triebwerk, Kourou, Französisch-Guayana.
Ähnlich wie bei den vorangegangenen Heißlauftests endet dieser Test mit einer vollständigen achtminütigen (470 Sekunden) Zündung des Triebwerks Vulcain 2.1, was der gesamten Flugphase der Hauptstufe entspricht.

Infolge der Anomalie an der Hydraulikgruppe des TVC-Systems kam es zu einer Änderung des Testzeitplans. ArianeGroup als Hauptauftragnehmer und SABCA als Lieferant haben bereits ein Ersatzmodell der Hydraulikgruppe vorbereitet, ohne die Ergebnisse der technischen Untersuchung abzuwarten. Nach Einbau der Ausrüstung in die Ariane 6-Trägerrakete werden die Teams die Vorbereitungen zum Test abschließen, der nun für den 23. November geplant ist.

Nach dem derzeitigen Plan wird die geschätzte Startzeit für den Erstflug der Ariane 6 erst nach Durchführung des kombinierten Langzeit-Heißlauftests und Analyse der Testergebnisse bekanntgegeben.

Dezember 2023: Heißlauftest der Oberstufe, Lampoldshausen, Deutschland.
Dabei ist die Untersuchung des Verhaltens der Stufe bei ungünstigen Bedingungen geplant.

Mit der Anpassung der Testsequenz bleibt die Entwicklung der Ariane 6 auf Kurs für einen Start im Jahr 2024.

Über Ariane 6
Die Ariane 6 ist eine völlig neue Konstruktion und soll die Nachfolge der Ariane 5 als europäische Schwerlastrakete antreten. Dank der Fähigkeit zum Neustart der Ariane 6-Oberstufe können die europäischen Startkapazitäten die Anforderungen von Missionen mit mehreren Nutzlasten erfüllen, z. B. die Einrichtung von Satellitenkonstellationen im Orbit. Diese autonome Fähigkeit, die Erdumlaufbahn und die Tiefen des Weltraums zu erreichen, unterstützt die europäischen Programme für Navigation, Erdbeobachtung, Wissenschaft und Sicherheit. Die laufende Weiterentwicklung der europäischen Raumfahrtkapazitäten wird durch das anhaltende Engagement tausender talentierte Mitarbeiter*innen in den 22 ESA-Mitgliedstaaten ermöglicht.

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