Quelle: ESA 3. März 2023.

3. März 2023 – Arianespace (der Startdienstbetreiber) und die Europäische Weltraumorganisation (ESA – die für die Entwicklung und Qualifizierung des Startsystems verantwortliche Stelle) richteten umgehend einen unabhängigen Untersuchungsausschuss ein, der zum Schluss kam, dass nach dem nominalen Funktionieren der Erststufe P120C der Vega‑C und der nominalen Zündung der Zweitstufe (Zefiro‑40) 151 Sekunden nach dem Start ein allmählicher Druckverlust einsetzte, der zum Scheitern der Mission führte.

Erste Untersuchungen, die direkt nach dem Start mit den verfügbaren Flugdaten durchgeführt wurden, bestätigten, dass die Untersysteme des Trägers wie geplant reagierten und der Ausfall auf einen allmählichen Leistungsabfall der Schubdüse des Zefiro‑40-Triebwerks zurückzuführen war. Die genauere Ursache war laut Untersuchungsausschuss eine unerwartete übermäßige thermomechanische Erosion der aus kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff bestehenden Schubdüsenhalsauskleidung, die von Avio in der Ukraine beschafft wurde. Zusätzliche Untersuchungen ergaben, dass diese wahrscheinlich auf eine man­gelnde Homogenität des Werkstoffs zurückzuführen war.

Ferner hat diese Anomalie gezeigt, dass die Kriterien zum Nachweis der Flugtauglichkeit für die Annahme der Schubdüsenhals­auskleidung aus kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff nicht ausreichend waren. Der Untersuchungsausschuss ist daher zum Schluss gekommen, dass dieser spezielle CFC-Verbundwerkstoff nicht mehr für Flüge eingesetzt werden kann. Am grundsätzlichen Entwurf des Zefiro‑40-Triebwerks selbst wurden keine Schwachstellen festgestellt. Avio arbeitet derzeit an einer sofort einsetzbaren Alternativlösung mit einem anderen CFC-Werkstoff, hergestellt von ArianeGroup, der bereits für die Schubdüsen der Vega-Triebwerke Zefiro‑23 und Zefiro‑9 verwendet wird.

Angesichts der Art der Anomalie bei VV22 betont der Ausschuss, dass seine Schlussfolgerungen zu Zefiro-40 keine Auswirkungen auf den Träger Vega haben, bei dem die Triebwerke Zefiro‑23 und Zefiro‑9 zum Einsatz kommen. Vor diesem Hintergrund hat Arianespace beschlossen, seinen Startplan anzupassen, und die nächste Mission, deren Start vor Ende Sommer 2023 geplant ist, mit einem seiner beiden verbleibenden Vega-Träger durchzuführen.

Der unabhängige Untersuchungsausschuss hat eine Reihe von Empfehlungen zur Wiederher­stellung des Vertrauens in die Trägersysteme Vega und Vega-C durch die Aufstellung robuster Auffangpläne ausgearbeitet, die eine zuverlässige Wiederaufnahme der Flüge und einen stabilen kommerziellen Einsatz sicherstellen sollen. 

Die wichtigsten auf diesen Empfehlungen beruhenden Maßnahmen sind:

• Ergänzung der Ergebnisse des Untersuchungsausschusses durch zusätzliche Tests und Analysen, um die Zuverlässigkeit der Qualifikation des für das Zefiro‑40-Triebwerk ausge­wählten alternativen CFC-Verbundwerkstoffs sicherzustellen;
• Durchführung einer zusätzlichen Qualifikationsphase für das Zefiro‑40-Triebwerk mit dem alternativen CFC-Verbundwerkstoff;
• Durchführung einer Reihe von weiteren Maßnahmen mit dem Ziel, eine langfristig zuverlässige und nachhaltige Trägerproduktion zu gewährleisten.

Eine von der ESA und Arianespace geleitete Arbeitsgruppe hat mit der Umsetzung der Empfehlungen des Untersuchungsausschusses begonnen und wird die Durchführung der Maßnahmen durch den Vega-Hauptauftragnehmer Avio genau verfolgen, um eine zuverlässige und robuste Wiederaufnahme der Vega‑C-Flüge mit einem anvisierten Starttermin Ende 2023 sicherzustellen.

Die ESA als die für die Qualifizierung des Startsystems verantwortliche Stelle, Arianespace als Startdienstbetreiber und Avio als für den Entwurf des Trägers Vega verantwortliche Stelle und Hauptauftragnehmer für diesen Träger werden mit vereinten Kräften auf die Erreichung des gemeinsamen Ziels eines robusten Einsatzes des Vega-Startsystems zum Nutzen sowohl institutioneller als auch kommerzieller Kunden hinarbeiten.

ESA-Generaldirektor Josef Aschbacher erklärte: „Der unabhängige Untersuchungsausschuss steht für die Verpflichtung der ESA zu den höchsten Sicherheitsstandards. Er hat eine Reihe von Empfehlungen ausgearbeitet, deren Umsetzung eine robuste und zuverlässige Wieder­aufnahme der Flüge des Trägers Vega-C gewährleisten sollte.

Die ESA wird Avio bei der Umsetzung der für die Wiedererlangung des Vertrauens in das Träger­system erforderlichen Maßnahmen jede nur erdenkliche Unterstützung durch ihre Fachleute auf technischer und Projektmanagementebene zuteil werden lassen. Die Wiederherstellung des eigenständigen Zugangs Europas zum Weltraum hat für die ESA Priorität, und ich freue mich, dass wir die Vega-Startkampagnen fortsetzen können, während wir an der sicheren Wieder­aufnahme der Vega‑C-Flüge arbeiten.“

„Dank ihrer harten Arbeit haben die Mitglieder des Ausschusses die unmittelbare Ursache für den Verlust der Mission VV22 ermittelt, daraus resultierende Rückschlüsse gezogen und sofortige, passende Korrekturmaßnahmen vorgeschlagen„, so Stéphane Israël, der Vorstandsvorsitzende von Arianespace. „Ihre Empfehlungen werden bereits von Avio unter der Aufsicht von Arianespace und der ESA umgesetzt, um die erfolgreiche Wiederaufnahme der Vega‑C-Flüge zu ermöglichen und ihre dauerhafte Zuverlässigkeit zu garantieren.“

Über die Europäische Weltraumorganisation
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA), Europas Tor zum Weltraum, ist eine 1975 gegrün­dete zwischenstaatliche Organisation, deren Aufgabe darin besteht, europäische Raumfahrt­kapazitäten zu entwickeln und sicherzustellen, dass die Investitionen in die Raumfahrt den Bürgern in Europa und anderswo zugutekommen.

Die ESA hat 22 Mitgliedstaaten: Belgien, Dänemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Italien, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, die Schweiz, Spanien, die Tschechische Republik, Ungarn und das Vereinigte Königreich. Lettland, Litauen, die Slowakei und Slowenien sind assoziierte Mitglieder.

Außerdem arbeitet die ESA förmlich mit vier EU-Mitgliedstaaten zusammen. Im Rahmen eines Kooperationsabkommens nimmt auch Kanada an bestimmten ESA-Programmen teil.

Dank der Koordinierung der Finanzressourcen und Kompetenzen ihrer Mitgliedstaaten kann die ESA Programme und Tätigkeiten durchführen, die weit über die Möglichkeiten eines einzelnen europäischen Landes hinausgehen. Des Weiteren arbeitet sie eng mit der EU bei der Verwirklichung der Programme Galileo und Copernicus und mit EUMETSAT bei der Entwicklung von Meteorologiemissionen zusammen.

Über Arianespace
Arianespace nutzt den Weltraum, um das Leben auf der Erde zu verbessern, indem es Start­dienste für alle Satellitentypen in alle Umlaufbahnen anbietet. Seit 1980 hat das Unternehmen mehr als 1.100 Satelliten in die Umlaufbahn gebracht. Arianespace ist für den Betrieb der neuen Generation von Trägerraketen, Ariane-6 und Vega-C, verantwortlich, die von der ESA entwickelt wurden, mit ArianeGroup bzw. Avio als industrielle Hauptauftragnehmer. Arianespace hat seinen Hauptsitz in Evry in der Nähe von Paris und verfügt über eine technische Einrichtung im Raumfahrtzentrum Guayana in Französisch-Guayana sowie über Büros in Washington, D.C., Tokio und Singapur. Arianespace ist eine Tochtergesellschaft der ArianeGroup, die 74 % des Aktienkapitals hält. Der Rest wird von 15 weiteren Aktionären aus der europäischen Träger­raketenindustrie (Ariane und Vega) sowie von ESA und CNES als Zensoren gehalten.

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• Pleiades Neo 5+6 auf Vega C (VV22)

Der Beitrag Fehlschlag von Flug VV22 – Unabhängiger Untersuchungsausschuss gibt Schlussfolgerungen bekannt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: ESA 13. Juli 2022.

13. Juli 2022 – Flug VV21 hob vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana dem 13. Juli, um 15:13 Uhr MESZ (14:13 Uhr BST/10:13 Uhr Ortszeit Kourou) ab. Diese Mission dauerte ca. 2 Stunden und 15 Minuten vom Start bis zum Abwurf der letzten Nutzlast und der letzten Zündung des Oberstufentriebwerks AVUM+.

Die Gesamtmasse der Nutzlast betrug beim Start ca. 474 kg: 296 kg für LARES-2, wobei der Rest aus den sechs CubeSats, Nutzlastadaptern und Trägerstrukturen besteht.

Vega-C stellt eine erhebliche Erweiterung der Kapazitäten im Vergleich zu der seit 2012 eingesetzten Vega dar. Die Vega-C verfügt über neue erste und zweite Stufen sowie eine verbesserte vierte Stufe und erhöht die Leistung von 1,5 Tonnen bei Vega auf etwa 2,3 Tonnen in einer polaren Referenzumlaufbahn von 700 km.

Daniel Neuenschwander, ESA-Direktor für Raumfahrzeugträger, überwachte den Startvorgang von der Missionskontrolle im Weltraumbahnhof aus und erklärte: „Heute läuten wir mit Vega-C eine neue Ära europäischer Startlösungen ein, die durch die Ariane 6 ergänzt werden soll.“

Vega-C verfügt über eine neue, leistungsstärkere erste Stufe, P120C, die auf der P80 von Vega basiert. Darüber befindet sich eine neue zweite Stufe, Zefiro-40, und dann die gleiche dritte Stufe, Zefiro-9, wie sie bei Vega eingesetzt wird.  

Die wiederzündbare Oberstufe wurde ebenfalls verbessert. AVUM+ verfügt über eine höhere Kapazität für Flüssigtreibstoff, um Nutzlasten je nach Anforderungen der Mission in verschiedene Umlaufbahnen zu befördern und eine längere Betriebszeit im Weltraum zu ermöglichen, damit längere Missionen umgesetzt werden können.

Der P120C-Motor erfüllt einen doppelten Zweck, wobei entweder zwei oder vier Einheiten als Booster für die Ariane 6 zugeschnallt werden. Durch die gemeinsame Nutzung dieser Komponente wird die industrielle Effizienz gesteigert und die Wirtschaftlichkeit der beiden Trägerraketen verbessert.

Vega-C ist mit ihren größeren Hauptstufen und der größeren Verkleidung, die das Nutzlastvolumen im Vergleich zu Vega verdoppelt, 34,8 m hoch und damit fast 5 m höher als Vega.

Die neue Konfiguration der Trägerrakete sorgt für eine deutliche Verbesserung der Flexibilität des Trägersystems. Vega-C kann größere Satelliten, zwei Hauptnutzlasten oder verschiedene Anordnungen für Rideshare-Missionen in die Umlaufbahn bringen. Der wiederverwendbare Raumtransporter Space Rider der ESA wird demnächst mit Vega-C in die Umlaufbahn gebracht.

Die genaue Umlaufbahn von LARES-2 wird von Bodenstationen aus per Laser verfolgt. Der Zweck der Mission ist die Messung des „Frame-Dragging“-Effekts, einer Verzerrung der Raumzeit durch die Drehung eines massiven Körpers wie der Erde, wie sie von der allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein vorhergesagt wurde. Sein Vorgänger, die vergleichbare LARES, war die Hauptnutzlast auf dem Eröffnungsflug von Vega im Jahr 2012.

Sechs CubeSats bildeten ein sekundäres Nutzlastpaket. AstroBio CubeSat (Italien) wird eine Lösung zum Nachweis von Biomolekülen im Weltraum testen. Greencube (Italien) führt ein Experiment zum Anbau von Pflanzen in der Mikrogravitation durch. ALPHA (Italien) soll zum Verständnis von Phänomenen beitragen, die mit der Magnetosphäre der Erde zusammenhängen, wie z. B. die Nord- und Südlichter. 

Drei weitere CubeSats - Trisat-R (Slowenien), MTCube-2 (Frankreich) und Celesta (Frankreich) werden die Auswirkungen einer rauen Strahlungsumgebung auf elektronische Systeme untersuchen.

Weitere Entwicklung
Während Vega-C den Betrieb aufnimmt, wird die Entwicklung vorangetrieben. Ab 2026 wird eine weitere Variante, Vega-E, eine vereinfachte Architektur bieten, indem sowohl die dritte als auch die vierte Stufe der Vega-C durch eine neue kryogene Oberstufe ersetzt werden. Der entscheidende Aspekt von Vega-E ist das in Europa gebaute M10-Triebwerk. M10 verwendet umweltfreundlichere Treibstoffe, nämlich kryogenen Flüssigsauerstoff und Methan, und verfügt über ein hochentwickeltes Druckkontrollsystem, das mehrere Stopps und Neustarts im Weltraum erlaubt. Der Hauptauftragnehmer Avio hat vor kurzem seine erste Hot-Fire-Testreihe abgeschlossen.

VV21 wurde von der ESA betrieben, die Eigentümerin des Vega-C-Programms ist und auch dessen Entwicklung leitet. Dieser Jungfernflug stellt die Weichen für den Beginn der Nutzung durch Arianespace und Avio.

Angesichts des Erfolgs von Vega haben sich die Mitgliedstaaten auf dem ESA-Ministertreffen im Dezember 2014 auf die Entwicklung des leistungsfähigeren Vega-C geeinigt, um auf einen sich verändernden Markt und langfristige institutionelle Anforderungen einzugehen. Die am Vega-C-Programm beteiligten ESA-Mitgliedstaaten sind Belgien, Deutschland, Frankreich, Irland, Italien, die Niederlande, Norwegen, Österreich, Rumänien, Schweden, die Schweiz, Spanien und die Tschechische Republik.

Vega-C Media kit Deutsch
https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/vega_c_media_kit_final_DE.pdf

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• LARES-2 auf VEGA-C (Erstflug) von Kourou

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