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Ariane-5 ECA: Ergebnisse der Untersuchungskommission
Noch steckt der Fehlschlag des Ariane-5 ECA-Starts in der Nacht vom 11. auf den 12. Dezember allen Verantwortlichen in den Knochen. Und noch ist nicht sicher, wann der im Januar geplante Rosetta-Start erfolgen kann. Inzwischen legte die Untersuchungskommission ihren ersten Bericht am 6. Januar 2003 mit der Analyse der Anomalie vor. Die Kommission wurde am 13. Dezember 2002 berufen, um den Ursachen der Triebwerksanomalie während des Starts auf den Grund zu gehen.
Sie stellte auftragsgemäß die Ursache, die mit höchster Wahrscheinlichkeit zu dem Fehlschlag der Mission führte, fest, prüfte im Anschluss mögliche Auswirkungen auf die Basisversion der Ariane-5 und erstellte Empfehlungen zur Lösung der Probleme während des letzten Ariane-5 ECA Flugs.
Die Empfehlungen wurden von Arianespace, der für den Flug verantwortlichen Betreibergesellschaft der Ariane, übernommen. Bis zum 20. Januar wird sie einen Aktionsplan erstellen, der die Wiederaufnahme der Ariane-5 ECA Flüge in der zweiten Hälfte des Jahres 2003 gewährleisten soll.
Die Ursache: Ein Leck im Kühlsystem
Es wurde eine eingehende Analyse aller Daten des Fluges 157 sowie eine nochmalige Prüfung sämtlicher mit der Produktion, den technischen und qualitativen Aspekten verbundenen Dokumente zum Träger Ariane-5 ECA selbst und allen bislang durchgeführten Ariane-5 Flügen vorgenommen. Zudem hat die Kommission auch die Arbeit der Produktions- und Entwicklungsteams in Europa geprüft.
Die Recherchen ergaben, dass alle Prozeduren bis zum Start einschließlich des Countdowns nach Plan verliefen; auch die Flugsequenzen bis zur Trennung der Feststoffbooster zeigten keine Anomalien.
Dem Bericht der Untersuchungskommission zufolge trat während dieser ersten Flugphase ein Leck am Kühlkreis der Düse des Triebwerks Vulcain 2 auf. Dies führte zu ihrer Überhitzung und Beschädigung. Hieraus resultierten wiederum starke Schwankungen im Schub, die dann dazu führten, dass die Kontrolle über die Flugbahn des Trägers nicht mehr gewährleistet war.
Zusammenfassend ist die Ursache für das Scheitern der Mission 157 auf folgende zwei gravierende Faktoren zurückzuführen:
- Thermischer Defekt mit Beschädigung der Düse aufgrund von Rissen in den Kühlungsrohren
- Es lag keine umfassende Definition der Belastungen, denen das Triebwerk Vulcain 2 während des Fluges unterworfen ist, vor
Die Untersuchungskommission wies darauf hin, dass die Simulation dieser Belastungen anhand von Bodentests schwierig würde.
Auswirkungen auf die Basisversion der Ariane-5
Die Konstruktion der Düse vom Vulcain 1-Triebwerk der Ariane-5-Basisversion und dem leistungsstärkeren Vulcain 2 der Ariane-5 ECA unterscheiden sich in zwei essentiellen Punkten:
- Form der Kühlungsleitungen, die die Struktur der Düse bestimmen
- Technologie der Düsenstreben
Die Kommission hat nach der Auswertung der 12 erfolgreichen Flüge mit dem Triebwerk Vulcain 1 keine Mängel hinsichtlich der Funktionstüchtigkeit und Resistenz der Düse festgestellt. Trotzdem empfiehlt die Untersuchungskommission einen umfassenden Nachweis der reibungslosen Funktion der Düse für das Triebwerk Vulcain 1 einhergehend mit präziser Modellierung, um das tadellose Funktionieren dieser Komponente während des Flugs sicherzustellen. Diese Verifikationen werden zurzeit vorgenommen.
Auswirkungen auf die Ariane-5 ECA
Die Untersuchungskommission hat für die neue Version folgende Maßnahmen empfohlen:
- Modifikation der Düse des Triebwerks Vulcain 2 unter Berücksichtigung der Erfahrungen mit der Düse von Vulcain 1
- Die Erkundung von Möglichkeiten, anhand von Bodentests die Belastungen des Triebwerks Vulcain 2 unter Flugbedingungen zu simulieren
- Sicherstellung einer verbesserten Qualität der Flughardware
Auswirkungen auf die Rosetta-Mission
Aufgrund der speziellen Erfordernisse, die mit diesem Start zusammen hängen, hat Arianespace eine Prüfungskommission aufgestellt, die am 14. Januar eine Entscheidung zum neuen Starttermin fällen wird.
Nächste Flüge
Als nächste Ariane-Flüge nach dem Rosetta-Start sind geplant:
- 11. Februar: Ariane-4
- Zweite Hälfte Februar: Basisversion Ariane-5
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