Ariane 1 - Ariane 1

Ariane 1
Ariane 1 Le Bourget FRA 001.jpg
Ariane 1 Mock-up (Foto aufgenommen im Musée de l'Air et de l'Espace , Le Bourget , Frankreich)
Funktion Trägerrakete mit mittlerem Hub
Hersteller Flugplatz
Ursprungsland Europäische Weltraumorganisation
Größe
Höhe 50 m (160 Fuß)
Durchmesser 3,8 m (12 Fuß)
Masse 207.200 kg (456.800 lb)
Etappen 4
Kapazität
Nutzlast zu LEO
Masse 4.850 Kilogramm (10.690 lb)
Nutzlast zu GTO
Masse 1.850 Kilogramm (4.080 lb)
Startverlauf
Status Im Ruhestand
Startseiten ELA-1 , Weltraumzentrum Guayana
Gesamteinführungen 11
Erfolg(e) 9
Fehler 2
Erster Flug 24. Dezember 1979
Letzter Flug 22. Februar 1986
Bemerkenswerte Nutzlasten Giotto
Erste Stufe
Motoren 4 Wikinger-2
Schub 2.771.940 kN (623.157 lbf)
Spezifischer Impuls 281 s (2,76 km/s)
Brenndauer 145 Sekunden
Treibmittel N 2 O 4 / UDMH
Zweite Etage
Motoren 1 Wikinger-4
Schub 720.965 kN (162.079 lbf)
Spezifischer Impuls 296 s (2,90 km/s)
Brenndauer 132 Sekunden
Treibmittel N 2 O 4 / UDMH
Dritter Abschnitt
Motoren 1 HM7-A
Schub 61.674 kN (13.865 lbf)
Spezifischer Impuls 443 s (4,34 km/s)
Brenndauer 563 Sekunden
Treibmittel LH 2 / LOX
Vierte Stufe
Motor 1 Magier 1
Schub 19,397 kN (4.361 lbf)
Spezifischer Impuls 295 s (2,89 km/s)
Brenndauer 50 Sekunden
Treibmittel HTPB ( fest )

Ariane 1 war die erste Rakete in der Ariane-Familie von Einweg-Startsystemen . Sie wurde von der 1973 gegründeten European Space Agency (ESA) entwickelt und betrieben , im selben Jahr, in dem die Entwicklung der Trägerrakete begann.

Ariane 1 war die erste Trägerrakete, die mit dem Hauptzweck entwickelt wurde, kommerzielle Satelliten in eine geosynchrone Umlaufbahn zu schicken . Entscheidend ist, dass es mit einer einzigen Trägerrakete zwei Satelliten in die Umlaufbahn schicken kann, um so die Kosten zu senken. Als die Größe der Satelliten zunahm, wich die Ariane 1 schnell den leistungsstärkeren Trägerraketen Ariane 2 und Ariane 3 , die stark auf der ursprünglichen Rakete basierten. Die Ariane 4 war die letzte Rakete, die stark von der Ariane 1 profitierte, da die nachfolgende Ariane 5 mit einem weitaus größeren Maß an brandneuen Elementen entwickelt wurde.

Entwicklung

Ursprünge

1973 beschlossen elf europäische Länder eine gemeinsame Zusammenarbeit im Bereich der Weltraumforschung und gründeten für diese Mission eine neue pannationale Organisation, die Europäische Weltraumorganisation (ESA). Frankreich hatte sich schon vor der Gründung der ESA für die Entwicklung eines neuen europäischen Verbrauchsabschusssystems als Ersatz für die Europa- Rakete eingesetzt; ein vorgeschlagener Nachfolger in Form einer verfeinerten Europa, der als Europa IIIB bezeichnet wird , wurde untersucht, erwies sich jedoch als zu ehrgeizig und zu kostspielig. Infolgedessen wurde der Vorschlag von Europa IIIB zurückgeschraubt und tauchte bald als L3S wieder auf . Multinationale Bemühungen wurden zu einem schnellen Schwerpunkt für den L3S-Vorschlag; Schon früh wurde auf die Kooperation der Initiative zwischen Deutschland und Frankreich Wert gelegt, im Laufe der Zeit kamen auch immer mehr Beiträge aus anderen Ländern hinzu.

Im Januar 1973 stimmte der deutsche Bundeskanzler Willy Brandt dem L3S-Projekt nach einer Reihe persönlicher Ansätze des französischen Präsidenten Georges Pompidou offiziell zu . Am 21. September 1973 wurde der Rechtsvertrag für die L3S unterzeichnet. Im Rahmen dieser Vereinbarung wurde die Europa III offiziell eingestellt, während die L3S als multinationales Projekt entwickelt wurde. Von Anfang an sollte die Trägerrakete entwickelt werden, um kommerzielle Satelliten in eine geosynchrone Umlaufbahn zu schicken , im Gegensatz zu vielen anderen konkurrierenden Trägerraketen, die typischerweise für andere Zwecke entwickelt und anschließend angepasst worden waren, wie beispielsweise ballistische Raketen . Die Entwicklung von L3S wurde als entscheidender Test für die ESA angesehen, wobei die Geschicke des ersteren als sehr richtungsweisend für die Zukunft des letzteren angesehen wurden. Laut Autor Brian Harvey war L3S „eines der größten europäischen Ingenieurprojekte im letzten Viertel des Jahrhunderts“.

Frankreich war der größte Anteilseigner am L3S-Programm; Der französische Luft- und Raumfahrthersteller Aérospatiale fungierte als Hauptauftragnehmer und war für die Integration aller Teile des Fahrzeugs verantwortlich, während der französische Motorenhersteller Société Européenne de Propulsion (SEP) sowohl die Triebwerke der ersten als auch der zweiten Stufe lieferte (die Triebwerke der dritten Stufe wurden von Air Liquide und der deutsche Luft- und Raumfahrthersteller MBB ). Weitere große Unternehmen waren der französische Elektronikkonzern Matra , der schwedische Hersteller Volvo und der deutsche Flugzeughersteller Dornier Flugzeugwerke . Das Vereinigte Königreich , das einen Anteil von 2,47 Prozent an dem Projekt hielt, stellte das von Ferranti entwickelte Leitsystem und den zentralen digitalen Computer von Marconi zur Verfügung ; British Aerospace hatte später auch Beteiligung und Arbeitsteilung. Schon früh hatte man das Gefühl, dass die L3S-Bezeichnung keine öffentliche Anziehungskraft hatte; Aus mehreren alternativen Namen, darunter Phoenix , Lyra , Ganymed und Vega , wählte der französische Minister für industrielle und wissenschaftliche Entwicklung Jean Charbonnel den Namen Ariane für die neue Trägerrakete.

Vorbereitung

Mitte 1974 wurden die Arbeiten an der Ariane wegen der damit verbundenen erheblichen Kosten vorübergehend eingestellt; Bei mehreren anderen französischen Raumfahrtprojekten kam es aufgrund der laufenden Entwicklung zu Verzögerungen oder Finanzierungsengpässen, die zu Störungen geführt hatten und die französische Regierung ihrer nationalen Raumfahrtbehörde, dem Centre national d'études Spatiales (CNES), mehr Mittel zur Verfügung gestellt hatte . Die Entwicklung der dritten Stufe war ein wichtiger Schwerpunkt des Projekts – vor Ariane hatten nur die Vereinigten Staaten jemals eine Trägerrakete geflogen, die wasserstoffbetriebene Oberstufen nutzte. “ In den Jahren 1977 und 1978 begannen die Vorbereitungen und Erprobungen in Erwartung der ersten Ariane-Start: Während bei Bodentests und Triebwerkszündungen einige Probleme auftraten, die zu keinen nennenswerten Verzögerungen geführt hatten und diese Meilensteine ​​​​erfolgreich überschritten wurden Die ESA entschied, dass vor der Aufnahme des kommerziellen Betriebs insgesamt vier Entwicklungsflüge geflogen werden sollten. den Betreibern wurden jedoch freie Plätze für diese Flüge zur Verfügung gestellt, unter der Bedingung, dass der Erfolg nicht garantiert war.

Um Ariane-Starts unterzubringen, erhielt das Weltraumzentrum Guayana in Kourou , Französisch-Guayana, umfangreiche Umbauten. Der ehemalige Europa-Startplatz wurde in ELA 1 ( Ensemble de Lancement Ariane 1 ) umbenannt und mit abgesenktem Sockel und verlängertem Turm wiederaufgebaut. Während alle Ariane-Starts von Französisch-Guayana aus erfolgen würden, würde der Raketenbau in der Anlage von Aérospatiale in Les Mureaux , Paris, durchgeführt werden . Um die Rakete von der Produktionsanlage zum Startplatz zu bringen, würde jede Stufe der Ariane auf Binnenschiffen die Seine hinunter nach Le Havre verschifft , wo sie auf ein Hochseeschiff verladen und über den Atlantik transportiert werden nach Kourou ; eine Kombination aus Straßen und Schienen würde die Komponenten landeinwärts zum Weltraumzentrum selbst transportieren. Nach dem vollständigen Zusammenbau würde die Rakete auf einer mobilen, schienenmontierten Plattform ein kurzes Stück zur Startrampe selbst transportiert und in einem vollständig geschlossenen, klimatisierten Serviceturm gelagert , wo die Nutzlast installiert und Endkontrollen unter Reinraumbedingungen durchgeführt würden.

Vor dem ersten Start der Ariane gab es eine gewisse Skepsis, die von amerikanischen und britischen Persönlichkeiten ausging, dass das Unterfangen ein teurer Nachlass war, der unnötig sein und durch das kommende Space Shuttle , ein teilweise wiederverwendbares Startsystem, das damals unterstand war , unnötig und konkurrenzlos gemacht werden könnte Entwicklung durch die NASA . Bis 1977 gab es nur drei erste Kunden für Ariane; Im Dezember 1977 wurde der Betreiber von Kommunikationssatelliten Intelsat jedoch davon überzeugt, zwei Intelsat IV zu bestellen , die mit Ariane gestartet werden sollten. Dies wurde als großer Coup für das Programm angesehen, da Intelsat zu diesem Zeitpunkt als stark verpflichtet angesehen wurde, den konkurrierenden Space Shuttle-Träger für eine große Anzahl seiner Satelliten zu verwenden. Eine Woche später gab die ESA ihre Zusage zu einer Produktionsserie von 10 Ariane-1-Trägerraketen bekannt.

Jungfernflug

Es bestand erheblicher Druck auf die Ariane, ihren Jungfernflug vor Ende 1979 durchzuführen . Es wurde beschlossen, dass die Ariane am 15. Dezember 1979 starten sollte, und 38 Stunden vor dem Start wurde der Countdown eingeleitet; In der letzten Stunde trat jedoch ein technisches Problem auf, das zu einem Abbruch führte. Trotz Befürchtungen, dass sich der Start um einen Monat verschieben müsste, wurde beschlossen, den Countdown für einen zweiten Versuch fortzusetzen. Als der Countdown jedoch drei Sekunden nach der Zündung des Motors Null erreichte, entschied der Bordcomputer, die Motorleistung aufgrund fehlerhafter Sensorinformationen zu unterbrechen, die darauf hindeuteten, dass der Motordruck gefallen war. Ein weiterer Versuch wurde schnell für den 24. Dezember 1979 angesetzt; Diesmal wurde der Start erfolgreich durchgeführt und der erste Ariane-Flug durchgeführt, wobei der Auslöseknopf vom französischen Präsidenten Valéry Giscard d'Estaing persönlich gedrückt wurde .

Für den als L-O1 bezeichneten Erstflug (Lancement [Launch] 01) bestand die Nutzlast aus einem von Aeritalia gebauten Testinstrumentierungssystem, bekannt als CAT (Capsule Ariane Technologique), um alle wichtigen Etappen des Aufstiegs zu messen sehr detailliert, wie Lärm, Belastung, Beschleunigung, Temperatur und Druck; diese Einheit wurde auch entwickelt, um eine reale Satellitennutzlast zu simulieren. CAT wurde erfolgreich in eine Umlaufbahn von 202 km mal 35.753 km gebracht; der erfolgreiche Einsatz dieser Nutzlast signalisierte das Ende des amerikanischen Monopols für kommerzielle Satellitenstarts. Am 26. März 1980, fast unmittelbar nach dem Erfolg von LO-1, gründeten CNES und ESA ein neues Unternehmen zur Förderung, Vermarktung und Verwaltung des Ariane-Betriebs und nannten das Unternehmen Arianespace .

Design

Mit einer Abhebemasse von 210.000 kg (460.000 lb) konnte die Ariane 1 einen oder zwei kleinere Satelliten mit einem maximalen Gewicht von 1.850 kg (4.080 lb) in eine geostationäre Transferbahn bringen . Die Kosten des Programms werden auf 2 Milliarden Euro geschätzt.

Die Ariane 1 war ein vierstufiges Fahrzeug (der Satellit der vierten Stufe von GTO nach GEO wird normalerweise nicht als Teil der Rakete gezählt, da er in 1,85 Tonnen Nutzlast enthalten ist). Die erste Stufe war mit 4 Viking-Motoren ausgestattet, die von der Société Européenne de Propulsion entwickelt wurden . Die zweite Stufe hatte einen einzigen Viking-Motor. Die dritte Stufe hatte ein LOX / LH2- Doppeltriebwerk mit einem Schub von 7.000 kgf (69 kN ). Die vierte Stufe wurde von einem einzelnen Mage-1-Feststoffraketen-Booster mit einem Schub von 20 kN angetrieben .

Dieses Design wurde in der Ariane-Serie bis Ariane 4 beibehalten .

Markteinführungen

Am 24. Dezember 1979 wurde der erste Ariane-Start mit der Bezeichnung L-O1 durchgeführt, der erfolgreich war. Im Jahr 1980 endete jedoch der zweite Start von L-O2 kurz nach dem Start mit einem Ausfall, der durch eine Verbrennungsinstabilität in einem der Viking-Triebwerke der ersten Stufe verursacht worden war. Der dritte Start, L-O3, war erfolgreich, was dazu führte, dass drei separate Satelliten umkreisten; Auch der vierte und letzte Qualifikationsstart, L-04 , war ein Erfolg. Während des fünften Starts, der ersten kommerziellen Mission von Ariane, die als L5 bezeichnet wurde , hörte die Rakete jedoch nach 7 Minuten Flug auf zu funktionieren. Dieser Fehler wurde auf eine einzelne Turbopumpe in der dritten Stufe zurückgeführt, die nicht mehr funktionierte, und als Ergebnis wurde eine signifikante Neukonstruktion von Elementen der dritten Stufe durchgeführt.

Der Misserfolg des ersten kommerziellen Fluges hatte eine angespannte Atmosphäre geschaffen und eine Flut von Kritik an der Ariane-Sendung geäußert. Nach Abschluss einer vollständigen Überprüfung des Programms wurde am 16. Juni 1983 der zweite kommerzielle Flug L6 erfolgreich in die Umlaufbahn gebracht. Damit begann eine erfolgreiche Flugserie für die Trägerrakete, die folgenden 6 Flüge waren allesamt Erfolge. Aufgrund der wiederholten Erfolge nahmen die Bestellungen für den Typ schnell zu; Bis Anfang 1984 waren insgesamt 27 Satelliten für die Ariane gebucht, die damals die Hälfte des Weltmarktes ausmachte. Aufgrund des kommerziellen Erfolgs übertrug die ESA nach dem Flug der zehnten Ariane-Mission die Verantwortung für Ariane an Arianespace.

Die Raumsonde der Giotto-Mission wurde am 2. Juli 1985 auf der zehnten Ariane-1-Mission V-14 erfolgreich gestartet . Der erste SPOT- Satellit wurde am 22. Februar 1986 beim elften und letzten Start der Ariane 1 in die Umlaufbahn gebracht. Anfang 1986 , die Ariane 1 war zusammen mit ihren Ariane 2 und Ariane 3 Derivaten die dominierende Trägerrakete auf dem Weltmarkt.

Startverlauf

# Flug Datum Startrampe Nutzlast Ergebnis Bemerkungen
1 L-01 24. Dezember 1979 ELA-1 CAT-1 Erfolg Erster Flug
2 L-02 23. Mai 1980 ELA-1 Firewheel Subsat-1,2,3,4 Amsat P3A
CAT 2
Fehler Verbrennungsinstabilität in einem der Viking-Erststufenmotoren
3 L-03 19. Juni 1981 ELA-1 Meteosat 2
Apple
KAT 3
Erfolg
4 L-04 20. Dezember 1981 ELA-1 MARECS 1
KAT 4
Erfolg
5 L-5 10. September 1982 ELA-1 MARECS B
Sirio 2
Fehler Erster kommerzieller Start
Die Rakete funktionierte nach 7 Minuten Flug aufgrund eines Turbopumpenausfalls in der dritten Stufe
6 L-6 16. Juni 1983 ELA-1 ECS 1
Amsat P3B (Oscar 10)
Erfolg
7 L-7 19. Oktober 1983 ELA-1 Intelsat 507 Erfolg
8 L-8 5. Februar 1984 ELA-1 Intelsat 508 Erfolg
9 V-9 23. Mai 1984 ELA-1 Raumnetz 1 Erfolg
10 V-14 2. Juli 1985 ELA-1 Giotto Erfolg
11 V-16 22. Februar 1986 ELA-1 SPOT 1
Wikinger
Erfolg Letzter Flug

Verweise

Zitate

Literaturverzeichnis

  • Harvey, Brian. Europas Raumfahrtprogramm: Für Ariane und darüber hinaus. Springer Science & Business Media, 2003. ISBN  1-8523-3722-2 .

Externe Links