Nächtliche Probe für Ariane 6 vor dem ersten Flug

Am 24. Oktober hat ein Team aus Mitarbeiter*innen der CNES, ESA, Arianespace und ArianeGroup am europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guayana, eine Generalprobe der neuen Ariane-6-Rakete durchgeführt, bei der der Treibstoff erst aufgetankt und dann wieder abgelassen wurde. Der Test dauerte über 30 Stunden, wobei drei Teams in Schichten von jeweils 10 Stunden gearbeitet haben.

Ziel war es, die Robustheit des Start-Systems zu erhöhen und Notfallsicherheitsverfahren mit einer Unterbrechung des Countdowns durch eine simulierte Anomalie zu testen.

Diese Probe – kombinierte Testladung genannt, abgekürzt CTLO2 .1 – ist nach einer ersten Probe am 18. Juli und einer ersten Zündung des Haupttriebwerks am 5. September das dritte Mal, dass die Ariane-6-Bodenteams einen vollständigen Start-Countdown geübt haben. Der gestrige Test konzentrierte sich auf die Systemrobustheit und wie gut Ariane 6 und die Teams mit Situationen am Rande der Betriebsparameter umgehen. Dieses Mal wurden die Operationen nachts durchgeführt, um den Betrieb bei kühlerer Umgebungstemperatur zu testen, während die Tests im Juli und September bei Tageslicht durchgeführt wurden.

„Das gesamte Team hat diesen CTLO2 .1-Countdown nahezu perfekt durchgeführt“, erklärt Jean-Michel Rizzi, Ariane 6-Launch Base Manager der ESA, „es war eine sehr lange Operation, aber die engagierten Teams und Anstrengungen, die unternommen wurden, haben allen Beteiligten vollen Erfolg gebracht, Bravo.“

Kalter Flüssigbrennstoff – und jede Menge davon

Ariane 6 nutzt flüssigen Sauerstoff und Wasserstoff als Treibstoff, um in den Weltraum zu starten. Diese energiereichen Flüssigkeiten sind großartige Brennstoffe, müssen aber auf extreme Temperaturen unter -250 °C gekühlt werden, was die Arbeit mit ihnen gefährlich macht. Bei diesen Temperaturen dehnen sich die Flüssigkeiten augenblicklich aus, wenn sie sich erwärmen, und können Kondenswasser oder sogar Eis auf der Rakete verursachen, wenn sie die umgebende tropisch-feuchte Luft abkühlt.

Die Tanks der Ariane 6 fassen 180 Tonnen Treibstoff, weshalb das Betanken und anschließende Ablassen so lange dauert – allein das Ablassen des flüssigen Wasserstoffs aus den Tanks hat über sieben Stunden gedauert. Die Ingenieure passen die Durchflussmenge ständig an und überwachen die Temperaturen, den Druck in den Tanks und Rohren, sowie die unterirdischen Rohrleitungen, die sich über Hunderte von Metern erstrecken, um den Treibstoff zur Rakete zu transportieren.

Die Kernstufe der Ariane 6, die nun auf ihrer Startrampe steht, ist mit der echten identisch, soll die Erde aber nicht verlassen. Die Raketenbooster sind inert, da sie festen Treibstoff verwenden und keine Betankung benötigen, aber der Rest ist echt – einschließlich der Vinci-Oberstufe, die ihre Triebwerke erst nach der Trennung von der Hauptstufe im All zünden wird. Auch die Betankung der Oberstufe wird in allen Tests durchgeführt.

„Wir bereiten uns auf einen Start, oder in diesem Fall einen Test, viele Tage im Voraus vor“, sagt Tony dos Santos, Ariane-6-Bodensystem-Manager der ESA in Kourou, „die Bodentanks, in denen wir den flüssigen Wasserstoff und Sauerstoff speichern, müssen aufgefüllt, und die Startrampe vorbereitet werden. Es handelt sich um eine Operation, bei der alle Mitarbeitenden im Schichtbetrieb arbeiten, und an der Teams der ESA, CNES, ArianeGroup und Arianespace auf beiden Seiten des Atlantiks, sowohl in Les Mureaux als auch in Kourou, beteiligt sind.“

„Diese nächtliche Probe ermöglichte es den Teams, die Rakete bei niedrigerer Außentemperatur mit Treibstoff zu befüllen – ohne das tropische Sonnenlicht, das auf die Tanks der Ariane 6 scheint, verhält sich der Treibstoff im Inneren merklich anders und wir müssen Kondensation und Eisbildung berücksichtigen.“

Probe für den Start

„Da diese Einsätze so heikel sind und es sich bei der Ariane 6 um ein völlig neues Trägersystem handelt, ist es umso besser, je mehr Proben wir durchführen können, damit wir die Robustheit der Systeme testen können.“, erklärt Pier Domenico Resta, Ariane-6-Start-System und Engineering-Manager der ESA, „durch Simulationen von nicht nominalen Situationen hat das CTLO 2.1 den Betriebsteams mehr Vertrauen in Start-Countdowns und mehr Testdaten für Analysen und reibungslosen Betrieb bis zum Start gegeben.“

Nach dieser erfolgreichen Probe wird es beim nächsten großen Test heiß hergehen: Das Haupttriebwerk der Ariane 6-Rakete wird acht Minuten lang gezündet, was normalerweise die Rakete und ihre Passagiere ins All befördern würde. Für diesen Test, der noch vor Ende November stattfinden soll, wird das Ariane-6-Testmodell weiterhin fest am Boden bleiben.

„Wir arbeiten alle daran, die Ariane 6 vom Boden zu bringen, und freuen uns darauf, sie bald von der Startrampe abheben zu sehen“, schließt Pier Domenico.