Die neue Ariane 5: Feuerprobe bestanden

Die Ariane 5 ECA wird für den Start vorbereitet
11 Februar 2005

Beim erfolgreichen Qualifikationsstart der neuen europäischen Trägerrakete Ariane 5 ECA am 12. Februar 2005 sammelte eine Satellitenattrappe aus Deutschland wertvolle Daten für künftige Starts.

Sie sieht aus wie ein Raumflugkörper und verhält sich auch wie ein typischer Kommunikationssatellit in der Startphase. Dabei ist es „nur“ eine Attrappe, MAQSAT B2, so der geheimnisvolle Dummy an Bord der Ariane 5 ECA.
Neben zwei realen Satelliten war MAQSAT B2 die dritte Nutzlast. Sie blieb mit der neuen ECA-Oberstufe verbunden und lieferte während des gesamten aktiven Flugabschnittes bis zum Erreichen des höchsten Punktes der Umlaufbahn – des Apogäums – Daten über das dynamische Verhalten von Oberstufe und Attrappe.

Im Vorhof der Hölle

Raumflugkörper werden beim Start nicht gerade sanft behandelt. Die Triebwerke erzeugen bei ihrer Arbeit nicht nur den nötigen Schub, sondern auch einen Höllenlärm. Der Schallpegel einer startenden Ariane 5 kann noch in einem Kilometer Entfernung tödlich sein. Gleichzeitig rütteln die gewaltigen Kräfte eine Rakete kräftig durch. Für diese Belastungen müssen Satelliten und Raumsonden ausgelegt werden, um auch noch nach dem Start fit für ihre Arbeit zu sein.
Dazu benötigen die Konstrukteure jedoch zuverlässige Daten über die zu erwartenden Belastungen. Die lassen sich zwar annähernd berechnen, Sicherheit geben aber erst Messungen am realen Objekt.

Deshalb werden bei Qualifikationsflügen neuer oder verbesserter Trägerraketen oft zusätzliche Sensoren und Testnutzlasten installiert, die die gewünschten Daten liefern sollen. Diese gehen nach der Auswertung in dicke Handbücher für die Konstrukteure von Satelliten ein, wo Diagramme und Tabellen die beim Start zu erwartenden Bedingungen darstellen. Das Handbuch, das Users Manual, für die Nutzer der Basisversion der Ariane 5 (über 300 Seiten) können sich Interessenten übrigens von der Webseite von Arianespace herunterladen: Ariane 5 Users Manual. Für das neue Kraftpaket Ariane 5 ECA muss mit den Daten von MAQSAT B2 ein solches Handbuch erst noch erstellt werden.

MAQSAT B2: Das Technologiepaket aus Deutschland

MAQSAT B2 und Sloshsat FLEVO werden auf die Oberstufe ECA aufgesetzt

MAQSAT B2 wurde von dem Münchner Raumfahrttechnik-Unternehmen Kayser-Threde gebaut und die Arbeit während des Fluges von Experten der Firma von Kourou aus auch überwacht. Obwohl sich an Bord bis auf zwei Ausnahmen keinerlei Umsetzer für die Telekommunikation oder andere Instrumente befanden, verhielt sich die Attrappe wie ein realer Satellit. Bei dem Dummy handelte es sich um ein so genanntes Massemodell, in dem die Gewichtsverteilung eines typischen geostationären Kommunikationssatelliten simuliert wird. MAQSAT B2 blieb während des Fluges mit der Oberstufe verbunden, um nicht unnötigen Weltraummüll zu erzeugen.

60 Sensoren lieferten etwa drei Stunden lang Daten über Vibrationen, die akustischen Belastungen, Temperaturen und andere Größen an das ebenfalls von Kayser-Threde entwickelte Telemetriesystem TMA. Dieses bündelte die Informationen und übertrug sie zur Bodenstation. Dabei interessierten die Fachleute die dynamischen Abhängigkeiten und Belastungen zwischen Oberstufe und Nutzlast sowie die Lärmbelastung innerhalb der Nutzlastverkleidung. Die Rohdaten werden jetzt in München aufbereitet und dann Arianespace zur Auswertung übergeben.

An Bord von MAQSAT befanden sich zwei weitere Experimente, so ein französisches Kamerasystem, das wichtige Phasen des Fluges bis zur Aussetzung des ESA-Technologiesatelliten Sloshsat FLEVO aufzeichnete.
Bei einem weiteren technologischen Versuch wurde ein neues aus Frankreich stammendes Temperaturregelsystem für Satelliten erprobt, das mit so genannten Heat Pipes arbeitet. Dabei handelt es sich um Röhren, in denen eine Flüssigkeit Wärmeenergie zwischen zwei Orten transportiert. So können Temperaturunterschiede an Bord von Raumflugkörpern ausgeglichen werden.
Ursprünglich sollte das Experiment mit dem französischen Technologiesatelliten Stentor ausgeführt werden, der aber beim missglückten Start der Ariane 5 ECA im Dezember 2002 zerstört wurde.

Modellsatelliten in Serie

Der aus drei verschiedenen Zylindern bestehende und 3,5 Tonnen schwere MAQSAT B2 hat einen Durchmesser von 2,6 Metern und eine Höhe von 2,5 Metern. Die Bezeichnung MAQSAT kommt aus dem Französischen und steht für Maquette Satellite, was soviel wie Modellsatellit heißt.

Da mit der Ariane mittels eines speziellen Adapters zwei Satelliten gleichzeitig in den Weltraum befördert werden können, sollte die Doppelstartkonfiguration auch mit zwei MAQSAT erprobt werden. Die Attrappe für den unteren Satelliten heißt MAQSAT B (französisch "bas") und der für den oberen MAQSAT H (französisch "haut").

MAQSAT B2 ist nicht der erste Dummy der Münchner Technologieschmiede. Bereits bei den Qualifikationsflügen 502 und 503 der Ariane 5 wurden derartige Nutzlasten für Tests eingesetzt:

30.10.1997 Ariane 5 Flug 101 MAQSAT H (oberer Satellitendummy auf SPELTRA-Doppelstartadapter)
      MAQSAT B (unterer Satellitendummy auf Adapter von der Oberstufe EPS)
21.10.1998 Ariane 5 Flug 112 MAQSAT 3
12.02.2005 Ariane 5 ECA Flug 164 MAQSAT B2

Der ebenfalls für den Flug 164 gebaute MAQSAT H2 kam übrigens nicht zum Einsatz, da auf dem Doppelstartadapter SYLDA 5 mit XTAR-EUR ein realer Satellit in den Weltraum befördert wurde.

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