Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Aviation Week. Vertont von Peter Rittinger.

Damals berichteten wir von einer Anomalie, die etwa 1 Minute und 19 Sekunden nach dem Abheben zu erkennen war und bei der Triebwerk Nummer 1 abgeschaltet wurde. Trotzdem erreichte das Raumschiff einen Erdorbit und wenig später auch die Internationale Raumstation. Die Falcon-9-Trägerrakete ist so konstruiert, dass sie einen Triebwerksausfall durch eine längere Brenndauer der anderen Triebwerke weitgehend kompensieren kann.

Wie nun in einem gemeinsamen Bericht von SpaceX und NASA festgestellt wurde, hatte man bei besagtem Triebwerk das Galvanisieren an einer Stelle der Brennkammer wiederholen müssen. Offenbar ist dies aber keineswegs außergewöhnlich. Alle vom Triebwerk später empfangenen Daten weisen darauf hin, dass es an dieser Stelle während des Starts zu einem Bruch oder Riss kam. Die austretenden heißen Gase schnitten ein Loch in die Treibstoffzuleitung, wodurch der Druck in der Brennkammer rapide einbrach. Daraufhin schaltete die Automatik das Triebwerk ab.

Wie im Bericht erwähnt wird, hat das Triebwerk, wie auch alle anderen, eine Reihe von Tests erfolgreich absolviert, im Verlaufe derer es verschiedenen Umweltbedingungen bzgl. Druck und Temperatur ausgesetzt war. Diese hätten vermutlich den Materialfehler im Metall bzw. in der Vergütung verschlimmert. Bei keinem der Tests lag das Triebwerk außerhalb der festgelegten Parameter, in der Summe könne man allerdings erkennen, dass das Triebwerk insgesamt von der Norm abwich.

Der Bericht war bereits im Februar fertiggestellt worden, die Ursachen wurden am 14.02. 2013 vor einer Untersuchungskommission diskutiert. Öffentlich gemacht wurde er erst jetzt, da zuvor noch geprüft werden musste, welche Informationen einer besonderen Geheimhaltung unterliegen.

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• Diskussion im Thema Falcon 9
• Falcon 9 / Dragon CRS 1

Der Beitrag Fehlerursache für Triebwerksversagen bei Dragon CRS 1 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: SpaceX, NASA, Raumcon.

Dabei wurde eine Bahn zwischen etwa 200 und etwa 325 km Höhe bei einer Bahnneigung von 51,65 Grad erreicht. Im Startvideo war ein helles Aufleuchten am Triebwerk 1 zu sehen, worauf mehrere größere Teile abfielen.

Nach Auskunft von SpaceX gab es im Triebwerk Nummer 1 eine Anomalie, woraufhin dieses erfolgreich abgeschaltet wurde. Der Bordcomputer berechnete ein neues Missionsprofil und verlängerte die Brenndauer der übrigen Triebwerke der ersten Stufe um etwa 15 Sekunden.

Die Falcon 9 verfügt in der ersten Stufe über 9 baugleiche Triebwerke des Typs Merlin 1C. Fällt eines der Triebwerke aus, so können die anderen dessen Funktion bis zu einem gewissen Grad mit übernehmen. Dies wurde bereits bei der Konstruktion der Rakete so vorgesehen. Dass dies bei der Falcon 9 tatsächlich funktioniert, konnte mit dem heutigen Zwischenfall bereits nachgewiesen werden. Allerdings bleibt die Frage, ob dadurch die vorgesehene Bahn erreicht wurde und alle Missionsziele erfüllt werden können.

Elon Musk dazu gegenüber NASAwatch: „Ich glaube, die Falcon 9 ist die einzige aktuelle Rakete, die wie ein modernes Verkehrsflugzeug auch, mit einem Triebwerksausfall ihren Flug erfolgreich beenden kann. Es gab keine Auswirkungen auf das Dragon-Raumschiff oder die Versorgungsmission zur Raumstation.“

Der mittransportierte Orbcomm-Satellit wurde auf einer Bahn mit etwa obigen Parametern ausgesetzt. Man wollte das Risiko einer zweiten Zündung der Oberstufe nicht eingehen, da man mit unerwarteten Bahnparametern operierte und keine Gefährdung der ISS auf einer darüber liegenden Bahn riskieren wollte. Dadurch gelangt der Satellit allerdings möglicherweise nicht in den geplanten 700-Kilometer-Orbit. Das Dragon-Raumschiff löste sich dagegen wie vorgesehen von der Oberstufe, die Solarzellenpaneele wurden ausgeklappt. Nun untersuchen Verantwortliche von SpaceX die Vorfälle.

Update:
Nach einer ersten Auswertung wurde bekannt gegeben, dass es im Triebwerk 1 einen Druckabfall gegeben habe. Daraufhin sei dieses automatisch abgeschaltet worden. Aufgrund des Druckabfalls an der Innenseite hätten daraufhin Teile der Verkleidung dem „Fahrtwind“ kurz vor aerodynamischer Maximalbelastung nicht mehr standhalten können und seien abgebrochen. Da man auch nach dem Abschalten Daten vom Triebwerk 1 empfangen habe, kam es zu keiner Explosion, wie von verschiedenen Seiten zunächst spekuliert worden war.

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• Falcon 9/Dragon CRS 1 (ab Startzeitpunkt)

Der Beitrag Dragon im All trotz Triebwerksausfall (Update) erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Stefan Heykes und Thomas Weyrauch. Quelle: IKI, Lawotschkin, Novosti Kosmonavtiki, phobos.cosmos.ru, RIAN, Roskosmos, Tsenki.

Nach mehr als einem Jahrzehnt Entwicklung und monatelangen Startvorbereitungen war es heute endlich soweit: Eine Trägerrakete vom Typ Zenit-2SB schickte Fobos-Grunt auf die Reise. Der Start der Zenit war insgesamt der fünfte in diesem Jahr, davon bereits der dritte mit einer russischen Nutzlast. Dies ist besonders hervorzuheben, da die Zenit als ukrainisches Modell eigentlich eine von der Regierung ungeliebte Trägerrakete ist und nur relativ selten eingesetzt wurde. Inzwischen scheint sie jedoch wieder ihren angestammten Platz zwischen der kleineren Sojus und der größeren Proton zu finden und in den kommenden Jahren auch zu behalten.

9 Minuten nach dem Start hatte die zweistufige Zenit-Rakete ihre Aufgabe erfüllt und wurde von der Nutzlast im ersten Parkorbit von 207 bis 347 km Höhe bei einer Bahnneigung von 51,4° abgetrennt. Diese wird von nun an autonom den Flug zum Mars antreten. Zuerst werden die Solarzellen von Fobos-Grunt ausgeklappt, so dass die Marschkonfiguration erreicht wird. Im Laufe der Nacht sind zwei Brennphasen der Raumsonde geplant. Beide werden über Südamerika stattfinden, dort werden auch viele Hobbyastronomen versuchen, Fobos-Grunt im Betrieb zu fotografieren oder Filmen.

Die erste Brennphase soll um 22:55 Uhr MEZ (zweieinhalb Stunden nach dem Erreichen des Parkorbits) durchgeführt werden, dies entspricht 1,7 Erdumrundungen. Jetzt wird bis 00:05 Uhr MEZ der gesamte Treibstoff des Zusatztanks SBB verfeuert, der dann kurz vor Afrika abgetrennt wird. Dadurch erreicht Fobos-Grunt eine Umlaufbahn von 250 bis 4.150 km Höhe. Eine weitere Erdumkreisung später, um 02:02 Uhr MEZ wird das Haupttriebwerk S5.92 zum zweiten Mal gezündet (bis 02:20 Uhr MEZ) und Fobos-Grunt auf Fluchtkurs bringen. Zum Abschied fliegt Fobos-Grunt eine Schleife über Mitteleuropa bis zur Krim, bevor sie in den Tiefen des Weltraums entschwindet.

Wenn dies gelingt, wäre Fobos-Grunt bereits die russische Raumsonde, die ihre Mission am besten erfüllt hat – ihr einziger nicht-sowjetischer Vorgänger Mars-96 strandete 1996 aufgrund eines Versagens der Trägerrakete bereits in der Erdumlaufbahn. Somit stellt Fobos-Grunt den absoluten Wiederbeginn der russischen Raumsondenprojekte dar. Die Sonde wurde fast komplett neu entwickelt und soll als Basis für eine ganze Reihe von geplanten Missionen herhalten. Besonders wichtig sind hier das Hauptantriebsmodul MDU. Es wurde von der Oberstufe Fregat abgeleitet, aber zum Einen nutzt es viele Systeme wie Steuerung, Lageregelung, Energieversorgung der Raumsonde mit und zum Anderen verfügt es über ein deutlich erweitertes System zur Thermalregulierung. Durch diese Maßnahmen wird die Einsatzzeit von 24 Stunden auf rund 1 Jahr ausgedehnt. Dadurch ist es möglich, dass das MDU auch die Einbremsung in den Marsorbit, bei anderen Missionen auch den Flug zu anderen Himmelskörpern (Mond, Venus, Mars) übernimmt.

Update:
Fobos-Grunt ist nach dem Start in ernste Schwierigkeiten geraten. Möglicherweise sind Probleme mit der MDU genannten Antriebseinheit der Marssonde oder mit der Software zu ihrer Steuerung, oder mit beidem, aufgetreten.

Nach Start und Aussetzen gelang es nicht, das Raumfahrzeug an der an sich erwarteten Position zu erfassen und Kontakt zu ihm herzustellen. Roskosmos, die russische Raumfahrtagentur, berichtete, dass es nach einer Nacht angespannter Suche gelang, die Sonde zu finden. Ihre Position ist ein deutliches Zeichen dafür, dass ihre Antriebseinheit keine der beiden im Erdorbit vorgesehenen Brennphasen durchgeführt hat.

Verschiedene Quellen melden, dass sich die Sonde in einem Parkorbit befindet. Rund zweieinhalb Stunden nach dem Start war eine erste Brennphase zur Umwandlung des Orbits in eine elliptische Bahn vorgesehen, und weitere 126 Minuten später hätte die Antriebseinheit die Sonde auf eine Bahn Richtung Mars schicken sollen.

Russische Spezialisten vermuten, dass es wegen einer nicht erfolgten korrekten Ausrichtung der Sonde nicht zu den beabsichtigten Brennphasen der MDU kam. Sonnen- und Sternensensoren sollten der Sonde bei ihrer Ausrichtung helfen, zuerst an der Sonne, dann an einem hellen Leitstern. Eine Orientierung an letzterem mit einem BOKZ-MF genannten Sensor erfolgte wahrscheinlich nicht, weshalb auch keine Triebwerkszündung initiiert wurde.

Sofern sich die Ursache dafür als durch ein Softwareupdate für die Rechenanlagen zur Steuerung der Sonde behebbar erweist, besteht eine gewisse Chance dafür, dass Fobos-Grunt schließlich doch noch Richtung Mars aufbrechen kann. Für die erforderlichen Softwarearbeiten, das Senden der Software an die Sonde und die Einrichtung der Software auf den Computersystemen des Raumfahrzeugs hat man drei Tag Zeit, glaubt man nach Angaben der russischen Nachrichtenagentur RIA Nowosti bei Roskosmos.

Wenn es nicht möglich ist, Fobos-Grunt auf eine Bahn in Richtung Mars zu schicken, werden die Speicherbatterien an Bord der Sonde irgendwann erschöpft sein. Auf einer Bahn um die Erde ist es offensichtlich nicht möglich, die auf elektrische Energie angewiesenen Sondensysteme längere Zeit zu versorgen. Die Anlagen zur Energieerzeugung wurden auf einen Betrieb auf einer interplanetaren Bahn und während der Mission am roten Planeten ausgelegt, nicht für einen Einsatz auf einer niedrigen Erdumlaufbahn.

Update Nr. 2:
Roskosmos berichtete zwischenzeitlich, dass man mittlerweile davon überzeugt ist, für erforderliche Fehlerbereinigungen rund zwei Wochen Zeit zu haben. Die Energieversorgungslage soll sich nach Angaben von Beobachtern des russischen Raumfahrtprogramms entspannt haben, da beide Solarzellenausleger von Fobus-Grunt entfaltet seien und arbeiten würden, und die Lageregelung der Sonde funktioniere. RIA Nowosti meldete, nach Angaben eines russischen Ballistik-Experten werde sich die Sonde rund vier Wochen auf ihrem niedrigen Erdorbit halten können, bevor ihr der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre und damit ihre Zerstörung droht.

Update Nr. 3 10. November 2011:
Laut Informationen aus gewöhnlich gut informierten Kreisen in Russland sprechen Telemetriedaten, die von der zweiten Stufe der Trägerrakete empfangen wurden, für eine planmäßige und störungsfreie Abtrennung der Sonde nach dem Start. Von der Sonde sollen während ihres ersten Erdumlaufs Telemetriedaten gekommen sein, die ein erfolgreiches Entfalten der Solarzellenausleger und eine zuverlässige Orientierung der Sonde an der Sonne bestätigen. Nach dem zweiten Umlauf habe die Sonde geschwiegen, und sich auf einer nicht veränderten Bahn befunden. Danach gelang es angeblich nicht mehr, irgendwelche Telemetriedaten von der Sonde zu empfangen. In der vergangenen Nacht habe man versucht, die Rechneranlage an Bord von Fobus-Grunt neu zu starten, was aber nicht gelang. Ein neuer Versuch soll heute Nacht erfolgen.

Fobos-Grunt ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 37.872 bzw. als COSPAR-Objekt 2011-065A.

Raumcon:

• Fobos-Grunt / Yinghuo-1
• Phobos-Grunt auf Zenit-2M

Der Beitrag Marssonde Fobos-Grunt im All / auf Erdbahn gefangen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Roskosmos, RN. Vertont von Peter Rittinger.

Bestätigt wurde, dass die beiden ersten Stufen korrekt funktioniert haben, auch auf die Stufentrennung trifft dies zu. Anhand der übermittelten Daten konnte zudem festgestellt werden, dass der Gasgenerator nicht mit ausreichend Kraftstoff versorgt wurde, und dies nicht auf einen Konstruktionsfehler zurückgeführt werden kann. Stattdessen lag ein zufälliger Fehler vor, der vermutlich in einer Verschmutzung der Zuleitung bestand. Möglich ist eine Einengung aufgrund einer unsauber geschweißten Naht.
Die Verringerung der Triebwerksleistung wurde vom System festgestellt und daraufhin eine automatische Notabschaltung vorgenommen. Das Raumschiff trennte sich von der 3. Stufe, hatte aber noch keine ausreichende Geschwindigkeit, um in einen stabilen Orbit zu gelangen. Auch die Flugrichtung war dafür noch nicht geeignet.

Die Kommission empfiehlt nun eine Überprüfung aller baugleichen Triebwerke sowie Veränderungen an der Qualitätssicherung. Dazu gehört die Entwicklung eines kohärenten Programms zur Überwachung dieses Triebwerkstyps sowie Maßnahmen, um den Status der Triebwerke zu jedem Zeitpunkt von Konstruktion, Fertigung und Einbau in die Raketenstufe lückenlos zu überwachen.

Als Konsequenz auf den Bericht haben sich offizielle Vertreter aus Russland und den USA zuversichtlich gezeigt, dass die bemannten Raumflüge in Bälde wieder aufgenommen werden können, möglicherweise bereits Mitte Oktober. Auch könne bereits ein unbemannter Testflug ausreichen, sich von der korrekten Funktion des betroffenen Triebwerkstyps bzw. der Oberstufe zu überzeugen.

Raumcon:

• Progress Fehlstart – mögliche Folgen für die ISS

Der Beitrag Untersuchungsergebnis zum Progress-Fehlstart erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Florida Today.

AEHF 1 war am 14. August 2010 auf einer Atlas-V-Rakete in den Weltraum transportiert worden. Ein Triebwerk an Bord des Satelliten, das für die Anhebung seiner Bahn hätte benutzt werden sollen, ließ sich in der Folge jedoch nicht wie geplant verwenden. Drei Brennphasen hätte es absolvieren sollen.

Sechs chemische Lageregelungstriebwerke an Bord des Trabanten sollen zwischenzeitlich benutzt worden sein, um seine Bahn etwas anzuheben, berichete Florida Today. So werde die Gefahr von Kollisionen mit Weltraumschrott reduziert und der Satellit nicht so stark der Reibung der bremsenden Restatmosphäre auszusetzt.

Anschließend werde man den Satelliten unter Einsatz seiner elektrischen und chemischen Triebwerke für Lageregelung und Positionskorrektur in den geostationären Orbit steuern. Oberst Dave Madden, Direktor der Kommunikationssatellitenprogramme der US-Luftwaffe, sei sich sicher, dass dies gelingt. Statt drei soll es nun zehn oder elf Monate dauern, bis AEHF 1 im geostationären Orbit angekommen ist. Dort stünde dann eine drei- bis viermonatige Testphase an.

Am 15. August 2010 sei die erste Brennphase des Apogäumsmotors kurz nach dessen Zündung abgebrochen worden, als dieser den Satelliten nicht wie vorgesehen beschleunigte. Ein zweiter Versuch am 17. August 2010 habe zu dem gleichen Ergebnis geführt. Deshalb halte man den Apogäumsmotor des Raumfahrzeugs für unbrauchbar, derzeit plane man keine weiteren Versuche, ihn einzusetzen.

AEHF 1 alias USA 214 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 36.868 bzw. als COSPAR-Objekt 2010-039A.

Raumcon:

• AEHF-1 auf Atlas V (531)

Der Beitrag Stationierung von AEHF 1 wird gelingen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: Aerojet, AviationWeek, Lockheed Martin, USAF.

Unter Bezugnahme auf Informationen der US-Luftwaffe, die AEHF 1 betreibt, berichtet AviationWeek.com am 27. August 2010, nach dem Start des Satelliten sei ein Problem mit dem Apogäumsmotor des Raumfahrzeuges aufgetreten. Solch ein Motor wird von vielen Satelliten, die an einer Position im geostationären Orbit eingesetzt werden sollen, verwendet, um von einem Geotransferorbit, in dem sie sich nach dem Aussetzen von der Trägerrakete befinden, in den geostationären Orbit zu kommen. Im Falle von AEHF 1 hätte ein mit flüssigen Treibstoffen arbeitender, von AMPAC gebauter Apogäumsmotor in Zusammenarbeit mit einem elektrischen Triebwerkssystem für das Erreichen einer annähernd kreisförmigen Bahn in rund 35.786 Kilometern über der Erde sorgen sollen. Das chemische Triebwerk, ein Hydrazin mit NTO verbrennender Motor vom Typ LEROS-1C, hat jedoch nicht so funktioniert wie geplant. Bei AviationWeek.com heißt es einerseits, das Triebwerk habe nach Angaben von Offiziellen des AEHF-Programms nicht gestartet werden können, andererseits, es habe laut General Robert Kehler eine unbefriedigende Zündung oder Brennphase („bad burn“) des Aggregates gegeben.

Nach Angaben von AviationWeek.com ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt unklar, ob es der US-amerikanischen Luftwaffe gelingt, den Apogäumsmotor des von Lockheed Martin gebauten Satelliten in einen funktionstüchtigen Zustand zu bekommen, oder ob man auf eines oder beide Triebwerkssysteme zur Lageregelung und Positionskorrektur des Satelliten zurückgreifen wird, um den Satelliten mit einer alternativen Manöverfolge in den geostationären Orbit zu bringen. AEHF 1 ist mit elektrischen und chemischen Triebwerken für Lageregelung und Positionskorrektur ausgerüstet. Bei den elektrischen Triebwerken handelt es sich um sogenannte Hall-Effect-Thruster mit der Bezeichnung BPT-4000 und einer Leistung von 4,5 Kilowatt, das chemische System verwendet Motore, in welchen Hydrazin katalytisch zersetzt wird. Die Hall-Effect-Thruster und die chemischen Einstofftriebwerke lieferte Aerojet. Würden die Systeme zum Anheben der Bahn von AEHF 1 intensiv genutzt, wird dies aufgrund des eigentlich nicht geplanten Treibstoffverbrauchs die mögliche Betriebsdauer des Satelliten an seiner endgültigen Position reduzieren.

Zur Zeit werde noch untersucht, auf welche Weise AEHF 1 in den geostationären Orbit gebracht werden könnte, meldet AviationWeek.com unter Bezug auf Oberst Dave Madden, Direktor der Kommunikationssatellitenprogramme der US-Luftwaffe. Nach dessen Angaben befinde sich der Satellit in einem sicheren Zustand, und alle seine Untersystem seinen stabil.

AEHF 1 alias USA-214 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 36868 bzw. als COSPAR-Objekt 2010-039A.

Raumcon:

• AEHF-1 auf Atlas V (531)

Der Beitrag AEHF 1 im GTO gestrandet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: CALT, CASC, CGWIC.

Am 19. November 2009 wurde bekannt, dass die nach dem Start eingesetzte staatliche Untersuchungskommission es für wahrscheinlich hält, dass Eis oder Fremdkörper im Leitungssystem für flüssigen Wasserstoff für eine Störung des Gasgenerators einer der beiden YF-75-Triebwerke in der dritten Stufe verantwortlich sind.
Der Gasgenerator stellt das Arbeitsgas für die Pumpen zur Förderung von flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff dar. Kann dieser nicht wie vorgesehen arbeiten, wird die mit den zu fördernden Flüssigkeiten zu versorgende Brennkammer des Triebwerks nicht oder nur mit zu geringer Leistung funktionieren. Beim Flug am 31. August hatte eines der YF-75-Triebwerke in der dritten Stufe über 43 Prozent seiner gesamten Betriebszeit 38 Prozent weniger Schub als vorgesehen erzeugt.

Bei künftigen Missionen sollen im Leitungssystem der dritten Stufe Filtersysteme eingesetzt werden, die ein Vordringen von Eis oder Fremdkörpern bis zum Gasgenerator verhindern sollen. Der Einsatz von Filtern in Treibstoffleitungen ist ein übliches Verfahren, um einzelne Baugruppen von Raketentriebwerken vor Beschädigungen beim Betrieb zu schützen.

Die Gasgeneratoren der beiden YF-75-Triebwerke in der dritten Stufe sollen bei künftigen Missionen außerdem kurz vor dem Start durchgespült werden, um das Risiko einer Eisbildung zu reduzieren.

Die Betreiberin der Raketen, welche eine entsprechende dritte Stufe verwenden, die China Great Wall Industry Corporation (CGWIC), erwartet, dass noch im Jahr 2009 die erste Rakete mit einer angepassten dritten Stufe fliegen wird. Die Filter sollen bereits qualifiziert für den Flug sein. Nach den derzeitigen Planungen sollen die Modifikationen beim Flug einer Langer Marsch 3C (CZ-3C), die einen chinesischen Satelliten in einen Geotransferorbit bringen soll, im Flug getestet werden.

Daten zum in den Raketen CZ-3A, CZ-3B und CZ-3C verwendeten YF-75-Triebwerk:

• Bauform: Nebenstromtriebwerk mit Gasgenerator-Zyklus, einmal wiederzündbar
• Vakuumschub: 78.45 kN
• Spezifischer Impuls im Vakuum: 437 s
• Brennzeit: 470 s
• Entspannungsverhältnis: 80 zu 1
• Treibstoff: flüssiger Wasserstoff
• Oxidator: flüssiger Sauerstoff
• Treibstoffmischverhältnis: 5.00
• Masse: 550 kg
• Höhe: 2,8 m
• Durchmesser: 1,50 m
• Brennkammer: eine
• Brennkammerdruck: 37,6 bar
• Hersteller: Academy of Aerospace Liquid Propulsion Technology (AALPT)

Der Beitrag Ursache für Langer-Marsch-Versagen gefunden erschien zuerst auf Raumfahrer.net.