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Die Geschichte der Europarakete Ariane

Einf�hrung

Dies ist die kurz gefasste Geschichte der europ�ischen Tr�gerrakete Ariane 1-3. Dieser Aufsatz beleuchtet die technischen und geschichtlichen Aspekte der Ariane 1-3. Der n�chste Aufsatz behandelt die Ariane 4. Ein dritter Teil stellt die Ariane 5 vor, die v�llig neu konzipiert wurde.

Wenn immer hier von Nutzlasten die Rede ist, sind es Nutzlasten in den geostation�ren Transfer Orbit. (GTO). Dies ist ein Orbit mit einem erdn�chsten Punkt von 200 km und einem erdfernsten Punkt von ungef�hr 36000 km. (35889 km f�r alle, die es ganz genau wissen wollen). Dort z�ndet der Satellit wenn er in 36000 km H�he angekommen ist, nochmals ein Triebwerk um den Orbit auf eine kreisf�rmige Bahn zu erweitern. Diese Bahn wird von Kommunikations- und Wettersatelliten genutzt, da sie dort �ber einem Ort der Erde still stehen und man so die Antennen auf sie ausrichten kann ohne sie dem Satelliten nachzuf�hren. 90 % der Nutzlasten von Ariane gehen in diesen Orbit. Er war auch die Referenz bei der Konstruktion der Rakete.

Am Anfang stand die Europa

In den sechziger Jahren versuchte Europa erfolglos die Tr�gerrakete "Europa" zu starten. Das Projekt scheiterte, allerdings nicht so sehr an der Technik als vielmehr an dem politischen Willen der beteiligten Staaten. So zog sich England, welches zuerst die f�hrende Kraft gewesen war, immer mehr aus dem Projekt zur�ck. Gleichzeitig wurden einige Fehler gemacht. So wurden die Auftr�ge f�r die Rakete so verteilt das jeder Staat ein komplettes Subsystem baute: England die erste Stufe, Frankreich die zweite, Deutschland die dritte. Das so keine europ�ische Zusammenarbeit aufkam, und Probleme beim Testen der vorher nie zusammen erprobten Komponenten auftreten mussten, war klar.

Die Europa Rakete selbst war nicht einmal so erfolglos: Von 11 Fl�gen misslangen 6, eine �hnliche Bilanz hatten auch die Amerikaner und Sowjets bei ihren ersten Starts. F�r die �ffentlichkeit kam aber der Eindruck auf, jeder Start w�re ein Fehlschlag, weil zuerst nur die erste und dann die ersten zwei Stufen getestet wurden. Von diesen sieben Starts waren nur zwei Fehlschl�ge. Von 11 Starts umfassten nur 4 eine komplette Rakete. Diese scheiterten aber alle. Hinzu kam das man bald die Europa 1 nur als Versuchsger�t f�r die Europa 2 einsetzen wollte, und dieser Tr�ger somit nie operationell geworden w�re. F�r die geplanten Satelliten hatte die Europa 1 eine zu kleine Nutzlast.

Mit dem Ausstieg zuerst von England 1969 aus dem Projekt, dann auch von Deutschland und Frankreich nach dem Fehlstart der ersten Europa 2 am 5.11.1971, war die Weiterentwicklung der Europa gestorben. Es wurde auch 1973 die ELDO aufgel�st. Diese Organisation, die f�r die Entwicklung gegr�ndet wurde, wurde mit der ESRO, in der Satelliten entwickelt wurden, zu einer Organisation, der ESA zusammengefasst.

...Dann kam Ariane

Mit Ariane kam ein Neubeginn. Treibende Kraft waren diesmal die Franzosen. Wie auch in anderen Gebieten hatten die Franzosen das Bestreben unabh�ngig von anderer Technologie zu sein. Dar�ber hinaus gab es einen triftigen Grund f�r die Entwicklung eines eigenen Tr�gersystems. Die NASA startete zwar gerne gegen Erstattung der Unkosten andere wissenschaftliche Satelliten, jedoch keine Satelliten die sich kommerziell nutzen lassen. Damals, wie heute waren dies vor allem Kommunikationssatelliten. Mit einem solchen Satelliten kann man bares Geld verdienen. Obwohl ein Satellit heute mit Start und Versicherung ca. 250-300 Mill. USD kostet, hat man meist das Geld in 5 Jahren wieder reingeholt. Ein solcher Satellit hat aber heute eine Lebensdauer von 12-15 Jahren. Verst�ndlich war, das damit die USA ein doppeltes Gesch�ft machen w�rden: Die Satelliten wurden in den USA gebaut und der Betreiber w�rde auch eine USA Gesellschaft sein.

Als man 1974 die Nachrichten Satelliten Symphonie 1+2, ein deutsch-franz�sisches Gemeinschaftsprojekt mit einer Amerikanischen Delta Rakete starten wollte, ging dies nur, wenn man die Satelliten nur experimentell nutzte, also damit kein Geld verdiente. Das gab dem Bestreben nach einer neuen Rakete neuen Auftrieb. Die USA waren davon nicht begeistert. Das zeigte sich auch als man f�r die Tests Treibstoff beschaffen musste. UDMH wurde als Chemikalie in Europa nicht in den Mengen produziert, die man f�r die Tests der Triebwerke brauchte. Neben 1000 t die man noch von der Europa 2 �brig hatte, musste man 1000 t hinzukaufen. In den USA war dies nicht m�glich, wohl aber in der Sowjetunion, und dies mitten w�hrend des kalten Krieges!

Die Europa sollte in der Version Europa 2 nur 360 kg in eine geostation�re Bahn bringen, viel zu wenig f�r eigene Kommunikationssatelliten. So gab es schon 1970 Pl�ne f�r eine Europa 3. Diese basierte nicht mehr auf der Technologie der Europa 1+2, sondern verwandte neue, leistungsf�hige Stufen. Es gab 5 Vorschl�ge f�r die Europa 3. Einer der Vorschl�ge beruhte auf einer neuen franz�sische Erststufe mit 4 Viking II Triebwerken und einer kryogenen 23 t schweren Zweitstufe, die Deutschland bauen sollte. Diese Rakete �hnelte der Atlas-Centaur und sollte wie diese eine Nutzlast von 5500 kg f�r eine erdnahe Bahn haben. Dieses Konzept wurde akzeptiert. Am 1.4.1972 begannen die Vorarbeiten an der Europa 3. Die gesch�tzten Entwicklungskosten f�r die Europa 3B Version lagen bei 2.5 Milliarden DM.

Schon am 1.3.1973 wurde die ELDO, welche die Europa entwickelt hatte, liquidiert. Sp�ter auch die ESRO, welche europ�ische Satelliten entwickelte. Ab 1975 gab es eine neue zentrale Organisation: die ESA. Schon vorher hatten sich Deutschland und Frankreich �ber ein neues Projekt geeignet: Den Entwurf einer neuen Tr�gerakete. Es war eine Modifizierung des franz�sischen Entwurfs der Europa 3 Rakete. Deutschland war nach dem Fiasko mit der Europa nicht bereit, eine sehr gro�e und teure kryogene Stufe zu finanzieren. Man l�ste dies, indem die Startmasse der Stufe von 23 auf 9.5 t schrumpfte und man daf�r eine zweite Stufe einf�hrte, welche das gleiche Triebwerk wie die erste Stufe verwendet, nur eben ein einzelnes anstatt 4-5. Die Rakete war dadurch in der Entwicklung bedeutend preiswerter als die Europa 3 und konnte auf die schon begonnene Entwicklung der Viking Triebwerke in Frankreich zur�ckgreifen. Dieser franz�sische Vorschlag eines L3S (Lanceur 3ieme Generation Substitution) genannten Tr�gers schien einfacher als die Europa 3 zu realisieren. Er wurde am 20.12.1972 auf der europ�ischen Raumfahrtkonferenz in Br�ssel akzeptiert. Ariane entstand vor Gr�ndung der ESA und war kein "echtes" ESA Projekt, sondern mehr ein CNES Projekt mit der Beteiligung anderer Staaten.

Da die CNES (franz�sische Weltraumorganisation) bereit war �ber 63 % der Entwicklungskosten tragen w�rde, fanden sich Partner welche die restlichen 40 % beisteuerten. Deutschland hatte bei Ariane 1 einen Fixkosten Anteil von 320 Mill. DM, das entsprach 20.1 % des Gesamtvolumens. Die Entwicklungskosten lagen mit 1.6 Milliarden DM deutlich geringer als bei der Europa 3B. Auch das Startgel�nde war schon gefunden - In Kourou, an der K�ste S�damerikas, nahe des �quators, konnte die Rakete jeden Orbit erreichen und f�r den wichtigen geostation�ren Orbit war zudem die Nutzlast nahe des �quators h�her als bei jedem anderen Startplatz. Auch klimatisch ist Kourou gegen�ber Flordia bevorzugt. Es liegt au�erhalb der Zone in der tropische Wirbelst�rme toben, die am Cape schon so manche Verw�stung angerichtet haben und es gibt vor allem weniger Wetterlagen mit starken H�henwinden. Diese sind am Cape h�ufig und f�hren zu Startverschiebungen.

In Kourou fanden auch schon die letzten Europa Fl�ge statt. Die Startrampe der Europa wurde f�r die Ariane umgebaut. Man hatte also den politischen Willen und ein Startgel�nde. So wurde am 31.3.1973 bei einem europ�ischen Konzil die Entwicklung der Ariane beschlossen. Die Entwicklungskosten wurden mit 1600 Millionen DM auf der Preisbasis von 1973 angegeben. Bis zum Erstflug lagen sie bei 2500 Millionen DM, was zu einem wesentlichen Teil auf inflatorische Preissteigerungen zur�ckzuf�hren ist. (In den siebziger Jahren lag die Inflationsrate nach der �lkrise jahrelang im Bereich von 7-10 Prozent).

Der urspr�ngliche Entwurf der L3S wurde nur in zwei Punkten ver�ndert. Aus der L35 mit 35 t Treibstoff wurde die L33 mit 33 t Treibstoff als Zweitstufe. Daf�r stieg die Masse der dritten Stufe um diese 2 t an (von L6 auf L8) und anstatt einem Triebwerk mit 4 Brennkammern wurde ein einzelnes f�r die dritte Stufe entwickelt.

Die Namensgebung: Aus dem Labyrinth...

Der Name Ariane erinnert an die Sagengestalt Ariadne, einer mythologischen Jungfer der alten Griechen. Ariadne war es, die Theseus den Weg aus dem Labyrinth des Minotaurus zeigte. Der Minotaurus war ein Ungeheuer, halb Mensch, halb Stier, dem in einem verwunschenen Palast auf Kreta jedes Jahr Opfer gebracht wurden. Die Opfer wurden in ein Labyrinth gef�hrt, in dem der Minotaurus sie angriff. Ariadne war eines der Opfer, doch konnte sie den Weg aus dem Labyrinth durch einen Faden markieren, den Theseus nutzte um sie zu befreien und den Minotaurus zu t�ten. Ariane sollte Europa aus dem Labyrinth das die "Europa" hinterlie� wieder ins Licht f�hren und das tat sie auch.

Anderen Vermutungen zufolge soll Ariane die Freundin des franz�sischen Ministers gewesen sein, der die Initialz�ndung f�r das Projekt gab. Hans-Martin Fischer, Autor des Buches "Europas Tr�gersystem Ariane" gibt folgende Erkl�rung: Die Namensgebung stamme vom franz�sischen Technologie Minister, der sich zu seinen zwei S�hnen eine Tochter gleichen Namens w�nschte. Dar�ber hinaus ist der Name in allen europ�ischen L�ndern bekannt und leicht aussprechbar und entspricht der Tradition Frankreichs Stufen oder Raketen mit weiblichen Vornamen zu belegen.

Ariane 1 - Die Rakete

Ariane ist eine dreistufige Tr�gerrakete mit weitgehend konventioneller Technologie. Ziel war eine preiswerte Tr�gerrakete mit �berschaubarem Entwicklungsrisiko und entsprechenden Kosten zu entwickeln. Man findet ihr einige Prinzipien des Raketenbaus verwirklicht, so z.B. dass die Leistungen der Stufen "nach oben" hin besser werden, weil Gewichtseinsparungen bei den zweiten und Dritten Stufen st�rker zum Tragen kommen als bei der ersten. Die erste verwendet so z.B. noch Edelstahl f�r die Tanks und die zweite und Dritte Aluminium. Die ersten beiden Stufen verwenden die einfach zu handhabe aber noch hochenergetische Treibstoffkombination UDMH / Stickstofftetroxid. Die dritte Stufe dagegen fl�ssigen Wasserstoff und Sauerstoff, letztes war technologisches Neuland f�r Europa. Einige Details sind in der Ariane anders gel�st als bei US Tr�gern, so z.B. die Verwendung von Wasser um die Gasgeneratorgase zu k�hlen oder die radiale Einspritzung des Treibstoffs.

Die erste Stufe

Die erste Tr�gerstufe hei�t ganz unpoetisch L140, woraus man gleich erkennen kann, dass die fl�ssige Treibstoffe (L f�r Liquid) von 140 t Gewicht mitf�hrt. Die Rakete verwendet vier Triebwerke des Typs Viking V. Jedes hat einen Schub von 677 kN auf Meeresh�he und 690 kN im Vakuum. Es wird mit den hypergolen Treibstoffen UDMH (unsymmetrisches Dimethylhydrazin (CH₃)₂N-NH₂) und dem Oxidator NTO (Stickstofftetroxid, N₂O₄) betrieben. Das Mischungsverh�ltnis betr�gt 1.86 Teile NTO zu 1 Teil UDMH. Bei der ersten Stufe sind diese Tanks aus Edelstahl. Bei den oberen Stufen dagegen aus Aluminiumlegierungen. Die Tanks sind von identischer Gr��e und austauschbar. Dies erm�glicht eine preiswertere Fertigung. Um die Tanks befinden sich Spannb�nder. Sie dienen vor allem der Befestigung von Leitungen die an der Au�enseite der Rakete angebracht sind.

Die Tanks werden durch Innendruck versteift. Sie sind recht d�nn, k�nnen aber stehend und liegend ohne Innendruck gelagert werden, w�rden aber bei einer Schr�glage Risse bekommen, wenn man sie nicht durch Innendruck versteift. Dazu wird vor dem Start Druckgas verwendet. Sp�ter leitet man einen Teil des hei�en Wasserdampfes, der bei von dem Gasgenerator produziert wird in die Tanks, um w�hrend des Flugs einen Druck von 3-5 Bar aufrecht zu erhalten.

Diese Treibstoffkombination wird auch bei amerikanischen und russischen Tr�gerraketen verwendet, z.B. der Proton und der Titan. Vorteilhaft ist, dass der Treibstoff lagerf�hig ist, so das er bei einer Startverschiebung nicht abgepumpt werden muss. Dar�ber hinaus z�ndet er bei Kontakt von selbst, dies erspart eine Z�ndung des Treibstoffes, von jeher eine Fehlerquelle.

F�r den Betrieb des Gasgenerators hat man eine ungew�hnliche L�sung gew�hlt. Anstatt hier einen �berschuss von UDMH zu verwenden, um die Temperaturen niedrig zu halten, wird UDMH mit Stickstofftetroxid im gleichen Mischungsverh�ltnis wie beim Triebwerk verbrannt, dann aber Wasserdampf eingespr�ht, um die Gastemperatur bei 600 Grad Celsius zu halten. Je 1 kg UDMH und 1 kg NTO werden mit 4 kg Wasser vermischt. �ber diese Technik hat man besonders in den USA geschmunzelt, dort wird das s�ndteure UDMH (Preis 1980: 24 USD/kg) im �berschuss im Gasgenerator verbrannt. Doch die Technik hatte den Vorteil, das sie einfach war (keine zwei getrennten Treibstoffkreisl�ufe) und die Rakete zuverl�ssig machte. Das Wasser wird mit einer Pumpe von 50 kW Leistung gef�rdert. Der Treibstoff wird durch zwei je 16 cm weite Rohre an der tiefsten Stelle der Tanks zu den Triebwerken geleitet.

Zwischen den Tanks befinden sich zylindrische Verbindungselemente aus Edelstahl in Spanten- und Stringbauweise um die hohen Belastungen beim Start auszuhalten. Dies sind neben dem Rahmen in dem die Triebwerke sitzen die massivsten Teile der Rakete.

Vier Turbopumpen bef�rdern die Treibstoffe mit 53.5 Bar zu den Triebwerken bzw. Gasgenerator. Die Pumpen erreichen 10000 Umdrehungen pro Minute bei einer Leistung von jeweils 2500 kW. Zwischen den 4 Triebwerken befinden sich 4 Wassertanks mit insgesamt 2690 l Wasser. Das Wasser wird durch 5 cm dicke Rohre geleitet. Triebwerke, Gasgeneratoren und Turbinen befinden sich im unteren 2.3 m hohen Schubger�st. Die Triebwerke sind vom Zentrum der Stufe nach au�en hin versetzt, damit die Abgasstrahlen nicht zu einer Besch�digung des Nachbartriebwerkes f�hren k�nnen. Sie sind schwenkbar f�r Korrekturen der Nick- und Gierachse. Die Triebwerke arbeiten im Nebenstromverfahren. Der Gro�teil der Abgase vom Gasgenerator werden an einem Abgasstutzen neben dem Triebwerk ins Freie geleitet. Ein weiterer Anteil der Abgase des Gasgenerators werden genutzt um die Rollachse zu stabilisieren und den Tankdruck aufrecht zu erhalten.

Die Brennkammer des Triebwerks wird durch Filmk�hlung gek�hlt. Dazu str�men 15 kg UDMH pro Sekunde an der Seitenwand herab. Der Film reicht bis an den D�senhals, der aus Kobalt, beschichtet mit phenolgetr�nktem Harz, besteht. Die D�sen werden nicht gek�hlt und erhitzen sich durch die Verbrennungsabgase auf �ber 1000 Grad Celsius und werden rot gl�hend, bis bei dieser Temperatur die abgegebene Strahlung der aufgenommenen W�rmemenge entspricht. Die rot gl�henden Triebwerke sind auf dem Bild unten, das bei Abtrennung der Booster gemacht wurde, deutlich zu sehen. Die erste Stufe wiegt leer 13270 kg und hat eine H�he von 18.4 m. Der Durchmesser betr�gt 3.80 m. Der Startschub betr�gt 2446 kN, er steigt bis zum Brennschluss auf 2745 kN an. Die Stufe ist nach 135 Sekunden ausgebrannt.

Unten an der Stufe befinden sich vier kleine Fl�gel, so genannte "Fins" oder Finnen. Sie stabilisieren die Rakete w�hrend der ersten Flugphase in der dichten Atmosph�re.

Verbunden ist die zweite Stufe mit der ersten Stufe mit einem Stufenadapter Dieser ist fest an der zweiten Stufe angebracht und verj�ngt sich von 3.80 auf 2.60 m bei einer L�nge von 2.60 m. Vier jeweils doppelt vorhandene Feststoffraketen z�nden 1 Sekunde lang und trennen die erste Stufe von der zweiten ab. Danach z�nden weitere Feststofftriebwerke f�r 5 Sekunden um den Treibstoff zu sammeln, w�hrend das Triebwerk der zweiten Stufe gez�ndet wird. Danach werden diese Feststofftriebwerke abgeworfen. Der Adapter zur zweiten Stufe wiegt insgesamt 380 kg und wird durch eine Schneidschnur nach dem Z�nden der zweiten Stufe pyrotechnisch abgetrennt.

Die zweite Stufe

Die zweite Stufe L33 verwendet ein einzelnes Triebwerk Viking 4. Dies ist eine Variation des Erstufentriebwerks Viking 2. Es hat eine l�ngere D�se um im Vakuum einen h�heren Schub und einen h�heren spezifischen Impuls zu erreichen. Der betr�gt 713 kN anstatt 690 bei den Triebwerken der Erststufe. Es sitzt in einem 260 kg schweren Schubger�st, welches auch die Pumpen, Turbinen und den Gasgenerator aufnimmt. Er ist mit 240 Schrauben am Tank befestigt. Verbunden sind alle Systeme durch Rohrleitungen von 5 bis 16 cm Durchmesser. Diese wiegen insgesamt 70 kg.

Die Treibstoffe UDMH und NTO befinden sich in einen 6.55 m langen Tank mit einem gemeinsamen Zwischenboden. Die Tanks aus Aluminium werden mit Helium druckbeaufschlagt. (Die leichte Aluminiumstruktur l�sst eine Druckbeaufschlagung mit den hei�en Turbinenabgasen nicht zu). Der leichte Tank mit gemeinsamen Zwischenboden war schwerer zu fertigen als die Erststufentanks, erlaubte aber eine Gewichtseinsparung von 600 kg, wodurch die Nutzlast um 39 kg ansteigt. Der Tank wiegt insgesamt 900 kg.

Das Helium kommt aus 3 Drucktanks am Ende der Stufe. Jeder Tank aus Glasfasergewebe hat einen Durchmesser von 63 cm und enth�lt 7.5 kg Helium unter einem Druck von 320 Bar. �ber zwei Druckreduzierventile wird daraus ein Tankdruck von 5 Bar aufgebaut. Dieser kann konstant gehalten werden, bis 90 Sekunden nach der Z�ndung das Helium verbraucht ist. Dann sinkt der Druck auf 3 Bar zum Brennschluss ab.

Zwei Pumpen bef�rdern die Treibstoffe mit 53.5 Bar F�rderdruck in das schwenkbare Viking 4 Triebwerk. Es ist um 4 Grad in der Nick- und Gierachse schwenkbar.

Die zweite Stufe ist mit dem Stufenadapter zur dritten Stufe 11.5 m lang und hat einen Durchmesser von 2.60 m. Die Leermasse liegt bei 3.243 t, es kommt aber noch wie bei der ersten Stufe 560 kg Wasser in einem toroidalen Tank f�r den Gasgenerator hinzu. Der Tank fasst maximal 620 l Wasser und hat 0.34 m H�he und 2.60 m Durchmesser bei 62 kg Eigengewicht. Er befindet sich in einem Ring rund um das Triebwerk. Betankt wird die zweite Stufe mit bis zu 33 t Treibstoff. Voll betankt wiegt die Stufe 37.13 t. Die Brenndauer betr�gt 126 Sekunden. Zwei 50 Newton Triebwerke korrigieren (unerw�nschte) Bewegungen um die Rollachse. Die zweite Stufe ist von einigen Isolationselementen umgeben, die ein Verdampfen des NTO (Es siedet bei 21 Grad Celsius) beim tropischen Klima von S�damerika verhindern sollen. Bei der ersten Stufe ist dies aufgrund der hohen Masse nicht n�tig und bei der dritten Stufe wird bis wenige Sekunden vor dem Start verdampfter Treibstoff nachgetankt. Die Isolationselemente aus 12 cm dicken Styropor werden beim Start abgeworfen.

Gesteuert wird die Stufe durch den Bordcomputer in der VEB. Sie verf�gt aber auch �ber eigene Systeme z.B. zur Selbstzerst�rung. Insgesamt verlaufen 1800 m Kabel und 167 Stecker mit einem Gesamtgewicht von 60 kg durch die Stufe. Das Telemetriesystem kann maximal 250 Messwerte �ber den Bordcomputer zur Erde senden. Man hat im Laufe der Missionen die Zahl der �bermittelten Werte immer weiter reduziert, bis es bei der Ariane 4 nur noch 101 sind. 20 Sekunden nach Abtrennung der zweiten Stufe von der dritten Stufe werden Sprengschn�re aktiviert, welche die Au�enwand der Tanks �ffnen, damit diese im Meer untergehen.

Die deutsche Firma ERNO (sp�ter Bestandteil der DASA und heute von EADS) war Systemintegrator f�r die zweite Stufe, die bei allen Starts der Ariane 1-4 (144 St�ck) ohne Ausfall arbeitete! Die zweite Stufe war auch die einzige die im Verlauf der Entwicklung von Ariane 1 bis 4 kaum modifiziert wurde. Hier die Daten der Viking Triebwerke der ersten Stufe und zweiten Stufe im Vergleich: (Die Daten von den Triebwerken der Ariane 2-4, die sich aber kaum von denen der Ariane 1 unterscheiden).

Die dritte Stufe

Der Adapter zur dritten Stufe wiegt 210 kg und hat eine L�nge von 1.25 m. Die dritte Stufe H8 verwendet eine andere Treibstoffkombination, die hochenergetische Kombination Wasserstoff und Sauerstoff. Diese werden im Gewichtsverh�ltnis 5.023:1 O:H) verbrannt, d.h. mit einem Wasserstoff�berschuss (das st�chiometrische Verh�ltnis liegt bei 8:1).

Das Triebwerk HM-7 hat einen Schub von 60 kN und brennt 563 Sekunden lang. Es hat eine Masse von 140 kg und arbeitet mit einem Verbrennungsdruck von 30 Bar. Das Triebwerk ist 1.57 m lang und hat einen maximalen Durchmesser von 0.94 m. Der Treibstoff tritt �ber eine Frontplatte von 180 mm Durchmesser mit 90 Bohrungen in die Brennkammer ein. Die Bohrungen f�hren zum Vermischen des Treibstoffs und zu einer gleichm��igen Verbrennung,

Die Brennkammer wird von 7 % der Wasserstoffmenge gek�hlt. Dabei str�mt der Wasserstoff mit 200 m/s durch 128 Kan�lchen um die Brennkammer und erw�rmt sich um 110 Grad Celsius. Er k�hlt die Brennkammer aus Kupfer auf einer Nickelstruktur von 2.5 mm Dicke so auf 550 K.

Die D�se besteht aus 240 einzelnen R�hrchen aus Incotel 600, die schraubenf�rmig aneinandergeschwei�t sind. Die D�se wird von 150 g Wasserstoff/Sekunde gek�hlt. Die Temperaturen erreichen so maximal 1080 K am D�senhals. W�hrend der Wasserstoff der Brennkammerk�hlung mit dem restlichen Wasserstoff verbrannt wird, tritt der Wasserstoff der die D�se k�hlt, an deren Ende durch 726 kleine D�sen aus. Dies erzeugt einen kleinen zus�tzlichen Schub von 0.15 kN. Die technischen Daten des HM-7B (der Weiterentwicklung bei der Ariane 2-4) finden sie bei der Ariane 2+3 unten. Sie gelten weitgehend auch f�r das HM-7.

HM-7 ist nicht wiederz�ndbar, sondern wird �ber eine (einmal vorhandene) Feststoffkartusche gestartet. Sie bringt die Sauerstoffturbine in 1 Sekunde auf die halbe nominelle Drehzahl und startet damit die Treibstofff�rderung. Der Gasgenerator verbrennt Wasserstoff und Sauerstoff im Verh�ltnis 0.9:1. Die 800 K hei�en Gase des Gasgenerators treiben dann die Turbinen an. Die Sauerstoffpumpe hat eine Drehzahl von 13000 U/min und die Wasserstoffpumpe eine von 60000 U/min. In der Brennkammer werden dann die beiden Komponenten elektrisch gez�ndet. 10 Sekunden lang beschleunigen bei der Z�ndung 4 kleine Feststofftriebwerke die Stufe, bis die Stufe ihre volle Leistung erreicht hat. Dann werden sie abgesprengt.

Nominell sollte das Triebwerk HM-7 einen spezifischen Impuls von 4225 m/s erreichen. In der Praxis war es ein spezifischer Impuls von 4315 m/s. Es wurde im Auftrag der franz�sischen Firma SEP von Messerschmidt-B�lkow-Blohm (MBB) entwickelt und gebaut.

Die dritte Stufe hat einen Durchmesser von 2.60 m und eine L�nge von 8.23 m. Die Masse betr�gt leer 1.24 t. Die Treibstoffzuladung betr�gt 8.238 t. Die Tanks bestehen aus einer Aluminiumlegierung. Der Zwischenraum zwischen oben liegendem Wasserstofftank und tiefer liegendem Sauerstofftanks ist besonders isoliert um ein Frieren des Sauerstoffs zu Eis zu verhindern. Die Druckbeaufschlagung erfolgt beim Wasserstofftank mit gasf�rmigen Wasserstoff und beim Sauerstofftank mit Helium. Die gesamte Stufe sind von einer 2 cm dicken Isolationsschicht umgeben,. Trotzdem werden die Treibstoffe bis 5 Sekunden vor dem Start nachgef�llt, da laufend kleine Mengen verdampfen. Das Einf�llen erfolgt von unten her, um eine Schichtung unterschiedlicher W�rmegrade zu verhindern.

Das Triebwerk ist in 2 Achsen schwenkbar. Rollbewegungen werden durch zwei seitlich angebrachte D�sen bewerkstelligt, die Wasserstoff aussto�en.

HM-7 war das erste mit Wasserstoff angetriebene Triebwerk von Europa und das dritte weltweit (nach dem Triebwerk RL-10 in der Centaur und dem J-1 in der Saturn). Allerdings musste man auch hier Erfahrungen mit Fehlschl�gen sammeln. Von 7 Fehlstarts von Ariane 1-4 gingen 5 auf Probleme mit dem HM-7 Triebwerk zur�ck. �hnliche R�ckschl�ge mussten auch die Amerikaner bei der Centaur Oberstufe hinnehmen. Nach den anf�nglichen Probleme erwies sich das HM-7 als sehr zuverl�ssiges Triebwerk und es wird heute noch in der Oberstufe ESC-A der Ariane 5 eingesetzt.

Eine positive �berraschung zeigte sich beim gelungenen ersten Start. Man hatte f�r das Triebwerk einen spezifischen Impuls von 4225 m/s errechnet, doch da es im Vakuum betrieben wird, konnte man den Wert nicht experimentell best�tigen. Beim Erstflug war die Bahn etwas h�her als geplant. Man errechnete, dass das HM-7 Triebwerk einen h�heren spezifischen Impuls aufweisen musste, als geplant. Als Folge betrug die Nutzlast f�r Ariane 1 nicht 1600-1700 kg, wie geplant war, sondern 1865 kg.

Der Fertigungspreis einer H-10 betrug 57 Millionen franz�sische Franc, etwa 19 Millionen DM oder etwa ein Drittel der Kosten der Centaur Oberstufe der Atlas.

Nutzlastverkleidung und Sylda

Die Weitsicht bei der Entwicklung der Ariane zeigte sich bei der Nutzlastverkleidung und eines Systems namens Sylda. Man wollte zwei Satelliten gleichzeitig transportieren und setzte daher eine f�r die damalige Zeit enorm gro�e Nutzlastverkleidung ein. Sie hatte eine H�he von 8.65 m und einen maximalen Durchmesser von 3.20 m. Das Volumen von 50 m� war dreimal gr��er als das, was die Konkurrenz, die Atlas-Centaur, zur Verf�gung stellte. Die Nutzlastverkleidung war ausgelegt, zwei der Intelsat IV Satelliten auf einmal zu transportieren. Die ersten Versionen wurden noch in Frankreich gebaut, die sp�teren dann von der Schweizer Firma Oerlikon Contraves.

Dies erlaubt es eine Struktur mitzuf�hren, die man Sylda (Syst�me de lancement double) nannte: Es handelt sich um eine Struktur innerhalb der Nutzlastverkleidung die einen Satelliten umh�llte. Auf dieser Struktur konnte ein zweiter Satellit bef�rdert werden. Es stand innerhalb der Struktur ein Volumen von 12 m� zur Verf�gung, der obere Satellit konnte gr��er sein. Dieses System wog 140 kg und wurde mit der Nutzlast in den Orbit bef�rdert. Die F�higkeit zur Durchf�hrung von Doppelstarts erweis sich als der Erfolgsfaktor Nummer 1 f�r Ariane. Keine andere Tr�gerrakete konnte dies zu dieser Zeit.

Zuletzt gibt es noch die 319 kg schwere und 1.1 m hohe VEB (Vehicle Equipment Bay), die zwischen dritter Stufe und Nutzlastverkleidung sitzt. Sie enth�lt den Bordcomputer. Navigationseinrichtungen, Sender und Empf�nger f�r Kommandos und Telemetrie sowie Batterien. Dazu kommt eine kleine Menge Hydrazin, mit der die dritte Stufe mit Nutzlast nach Erreichen des Orbits so ausgerichtet wird, das die Nutzlast optimal zur Sonne orientiert ist. Bei Verwendung der Sylda gibt es auch Man�ver zum Aussetzen des zweiten Satelliten. Zuletzt wird das Hydrazin dazu benutzt, eine Kollision der Drittstufe mit den Satelliten oder dem Deckel der Sylda zu verhindern. Ariane 1 hatte ein strukturelles Limit von 5000 kg. Dies war mehr als die geplante maximale Nutzlast von 4500 kg f�r eine erdnahe Umlaufbahn. Bei der Weiterentwicklung wurde diese Grenze beibehalten, da die meisten Nutzlasten in den GTO Orbit gingen und jede Verst�rkung der Struktur die Nutzlast erniedrigte.

Der Bordcomputer von Ariane 1 war ein 16 Bit Rechner mit 20 KByte Speicher. Der Computer wog 6 kg. Telemetriedaten von 1200 Messwerten wurden mit 240 KBit/s an den Boden �bertragen. Dabei wird wie bei der Saturn 5 die erste Stufe nach einem festen Schema gesteuert, die Stufentrennung findet bei erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit statt, die Stufe wird nicht betrieben bis der Treibstoff verbraucht ist. Erst bei der zweiten Stufe findet eine Kontrolle durch den Bordrechner statt. Diese wird vor dem Start mit einer bestimmten Treibstoffmenge betankt, die durch die Flugbahn bestimmt wird. Danach wird sie betrieben, bis zum Ersch�pfen des Treibstoffs. Erst bei Stufe 3 fliegt der Computer ein adaptives Flugprofil. Dabei hat der Computer Sollpunkte gespeichert die er ansteuert. Weicht er vom Kurs ab, so versucht er gegenzusteuern. Bei erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit an einem vorgegebenen Ort schaltet der Computer automatisch das Drittstufentriebwerk ab.

Ariane 1 Erste Stufe L140 Vollmasse: 160700 kg Leermasse: 14015 kg 4 Triebwerke Viking 2 mit 2446 kN Schub Brennzeit: 135 sec spez. Impuls: 2756 m/s (Vakuum) Treibstoff: N2O4 / UDMH L�nge 18.4 Durchmesser 3.8 m Zweite Stufe L33 Vollmasse: 37420 kg Leermasse: 3358 kg 1 Triebwerk Viking 4 mit 713 kN Schub Brennzeit: 126 sec spezifischer Impuls: 2879 m/s Treibstoff: N2O4 / UDMH L�nge 11.5 m Durchmesser 2.6 m Dritte Stufe h8 Vollmasse: 9387 kg Leermasse: 1224 kg 1 Triebwerk HM7 mit 60 kN Schub spezifischer Impuls: 4325 m/s Brennzeit: 563 sec Treibstoff: H2 / O2 L�nge: 8.35 m, Durchmesser: 2.6 m

Vehicle Equipment Bay VEB Masse: 319 kg L�nge: 1.15 m Durchmesser: 2.6 m Nutzlastverkleidung: Masse: 826 kg L�nge: 8.65 m Durchmesser: 3.2 m Doppelstartvorrichtung SYLDA Masse: 140 kg Volumen: 12 m� Ariane 1 gesamt: H�he: 47.4 m max. Durchmesser: 3.8 m Startmasse 210 t Startschub: 249.3 t Nutzlastmasse projektiert: 1600-1700 kg Nutzlastmasse erreicht: 1850 kg (GTO) Starts: 11, davon 2 Fehlstarts Erststart: 24.12.1979, letzter Start 3.5.1986 Kosten: 334 Millionen FF (ca. 145 Millionen DM)

Wesentlich am Konzept von Ariane 1 war, das man aus der Erfahrung mit der Europa gelernt hatte. Ariane 1 vermied einige kapitale Fehler bei der Europa. Zuerst wurden zwar wieder die Auftr�ge nach finanzieller Beteiligung vergeben, diesmal aber so, das jede Firma das machte was sie am besten konnte. So hat Deutschland zwar die Aufgabe die zweite Stufe zu bauen. Die Triebwerke daf�r kommen aber von der franz�sischen Firma SEP, weil sie nur eine Variation der Erststufentriebwerke sind. Umgekehrt bauen die Franzosen zwar die dritte Stufe. Die Triebwerke daf�r fertigt aber die DASA, da diese mehr Erfahrung mit Wasserstoff als Antrieb haben. Das macht zwar den Zusammenbau nicht billiger, aber ergibt zum Schluss eine zuverl�ssigere Rakete und eine echte europ�ische Zusammenarbeit. Ariane wurde im Raketenbau das was der Airbus in der Luftfahrt ist: Eine europ�ische Erfolgsstory.

Bei der ELDO hatte diese keine echte Programmkompetenz, sondern die Mitgliedsl�nder steuerten die Entwicklung "ihrer" Stufe. Es gab auch keinen Prim�rkontraktor f�r die ganze Rakete. So scheiterte ein Start der Europa, weil die Stecker von der zweiten zur dritten Stufe auf franz�sischer Seite (zweite Stufe) anders belegt waren als auf deutscher Seite (dritte Stufe)...

Die Entwicklung der Ariane 1

Das Entwicklungsprogramm f�r Ariane verlief von 1973-1979 erstaunlich glatt. So konnte auch das Jahr des Erststarts, 1979 eingehalten werden. Ganz anders verlief auf der anderen Seite des Atlantiks die Entwicklung des Space Shuttles, der eigentlich "Wegwerfraketen" wie Ariane abl�sen sollte. Sein Erststart verz�gerte sich von 1977 auf 1981. Im Jahre 1978 bef�rchtete die ESA, das Ariane zu teuer w�re und man lie� zumindest die M�glichkeit untersuchen die erste Stufe zu bergen. Versuche in einem Windkanal der DFVLR bei K�ln-Pforz ergaben aber, dass die erste Stufe durch die schweren Triebwerke hecklastig war und sich im Fluge �berschlagen k�nnte. Dies war riskant f�r die Fallschirmlandung, da die Gefahr bestand das sich die Rakete in den Seilen verheddern k�nnte. Dazu kamen die hohen Beanspruchungen durch die Abbremsung bei f�nffacher Schallgeschwindigkeit, so dass man von dem Vorhaben abr�ckte. Im Jahre 1978 war der Startplatz ELA-1 (Ensemble del Lancement Ariane 1) fertig gestellt und es konnten an einer Testrakete die Betankungsversuche beginnen.

Im gleichen Jahr schloss man die Tests mit fertigen einzelnen Stufen ab. So wurden von der zweiten Stufe 4 Modelle bei insgesamt 22 Z�ndungen 30 Minuten lang getestet, entsprechend 13 Fl�gen. Man begann nun mit �bungen in Kourou: Zusammenbau der Stufen, Countdowntests, Betankung und Startvorbereitung

Am 15.12.1979 sollte Ariane 1 zum ersten mal starten. Nur 35 Tage nach dem schon 1974 anvisierten Starttermin. Der Countdown verlief ohne Probleme, der Sprecher z�hlte langsam herab "trois, deux, un, feu" - Feuer bricht aus den Triebwerken heraus, qu�lende 4 Sekunden lang sollte sich der Schub aufbauen, bevor die Rakete abhob. Doch dies tat sie nicht. 8 Sekunden nach der Z�ndung stellte der Bordcomputer die Triebwerke wieder ab. Was war geschehen? Ariane wird von 4 Klammern am Boden festgehalten. Bei einem Test nach dem Start stellte der Computer in einem Triebwerk einen zu geringen Schub fest und gab die Klammern nicht frei und schaltete die Triebwerke wieder ab.

Am 23.12.1979 kam es zum zweiten Startversuch. Nun spielte das Wetter nicht mit und 58 Sekunden vor dem Abheben musste der Start wegen einer Wetterfront mit zu tiefen Wolken und str�menden Regen abgesagt werden.

Am 24.12.1979 machten sich die Europ�er selbst ein Weihnachtsgeschenk: Die erste Ariane 1 hob problemlos zum Jungfernflug ab! Zwar gab es auch in Vorfeld Probleme mit verklemmten Ventilen aber schlussendlich gelang der Start. Das einzige Vorkommnis: Die Dritte Stufe schaltete 10 Sekunden zu fr�h ab. Die Nutzlast erreichte aber trotzdem die Sollbahn. Als man das Ph�nomen auch beim Testflug 3+4 beobachtete war klar: Die dritte Stufe lieferte mehr Leistung als geplant und Ariane �bertraf mit 1865 kg Nutzlast ihre Designvorgaben von 1600-1700 kg deutlich. Niemand hatte jedoch beim Erstflug damit gerechnet, dass es keine Probleme gab. H�tten erste und zweite Stufe programmgem�� funktioniert, so w�re man schon zufrieden gewesen.

Es aber sollte auch Ariane nicht vor R�ckschl�gen gefeit sein. Beim zweiten Start am 23.5.1980 kam es zu einer Verbrennungsinstabilit�t bei einem der 4 Viking Triebwerke. Nach 64 Sekunden brannte die Wand des Triebwerks durch und die hei�en Gase besch�digten den Schwenkmechanismus. Das Triebwerk schlackerte unkontrolliert herum. Die anderen 3 Triebwerke versuchten gegenzusteuern, doch nach 104 Sekunden kam es zum Bruch der Struktur und der Computer aktivierte die Selbstzerst�rung indem er Sprengschn�re an den Tanks z�ndete. Die Reste der Rakete konnten 25 km vor der K�ste nahe der Teufelsinsel geborgen werden. Untersuchungen zeigten, dass die Verbrennung nicht vollst�ndig war und dadurch die Instabilit�t auftreten konnte. Die Viking Triebwerke spitzen den Treibstoff radial ein, das war neu. Andere Triebwerke tun dies am Kopf. Man vergr��erte die 4 Reihen von jeweils 720 Bohrungen. Es gab eine einj�hrige Pause in der die Einspritzung ge�ndert wurde und auch die Mischung des Treibstoffs von reinem UDMH auf UH25, eine Mischung von 75 % UDMH und 25 % Hydrazin ge�ndert wurde. Seitdem wird jede Einspritzsystem vor dem Start getestet, ob es einwandfrei z�ndet und sauber brennt.

Flug 3 transportierte erstmals zwei wertvolle Nutzlasten: Den europ�ischen Wettersatelliten Meteosat 2 und den indischen experimentellen Wettersatelliten Apple. Flug 3+4 gelangen. Fast schien es als w�re Ariane nun auf der Erfolgsstra�e, als mit Flug 5 am 9.9.1982 ein erneuter R�ckschlag kam. Nach 560 Sekunden Flugzeit versagte das HM 7 Triebwerk. Zwei Satelliten gingen verloren. Die Telemetrie zeigte, dass die Turbopumpe ausgefallen war. Nach 9 Monaten Tests und Modifikationen und insgesamt 15000 Sekunden Tests mit dem HM-7 Triebwerk konnte am 16.6.1983 wieder eine Ariane einen europ�ischen Kommunikationssatelliten absetzen. Ariane 1 erreichte mit dem vorletzten Flug V14 eine neue Erstleistung: Sie transportierte die erste europ�ische Raumsonde Giotto in einen GTO Orbit von wo aus die Sonde mit einem Feststoffmotor dann eine interplanetare Bahn einschlug. Der letzte Flug V16 war eine erneute Erstleistung: Mit dem Satelliten SPOT-1 wurde erstmals eine Nutzlast in einen niedrigen (800 km hohen) Polarorbit bef�rdert. die folgende Tabelle informiert �ber alle von Ariane 1 gestarteten Nutzlasten.

Der �berraschende kommerzielle Erfolg

Die ersten Planungen der ESA ging davon aus, das Ariane als Tr�ger zwischen 1980 und 1990 maximal 40-50 Starts durchf�hren w�rde. Eine Studie hatte ergeben, dass in dieser Zeit 180 Satelliten in den geostation�ren Orbit gestartet werden w�rden und man hoffte 30 % davon zu starten. Schon dies hielten viele f�r enorm optimistisch angesichts der seit 2 Jahrzehnten eingef�hrten Konkurrenz aus der USA und dem Debakel der Europa. Zudem sollte der Raumtransporter Space Shuttle bald alle Nutzlasten viel billiger als jede Verlustrakete bef�rdern.

Sehr bald aber zeigte sich das Ariane weitaus erfolgreicher sein w�rde. Konnte man mit den Startauftr�gen aus Europa rechnen und auf die von Drittl�ndern (Brasilien, Arabien, Indonesien und Japan) hoffen, so transportierte Ariane schon bald amerikanische und Satelliten der internationalen Organisation INTELSAT, an der die USA eine gro�e Beteiligung hatte.

Die Ariane hatte ihren Erststart bei Flug 6 mit der ersten kommerziellen Nutzlast, dem INTELSAT 5A F7. Schon im M�rz 1980 war die private Gesellschaft Arianespace mit dem Sitz in Evry bei Paris gegr�ndet worden, mit einem Stammkapital 65.2 Millionen DM (150 Millionen Franc) und anf�nglich 220 Mitarbeitern. Beteiligt waren 36 Banken und 13 Firmen, welche die Ariane bauten. Arianespace und ESA f�hrten die Starts 5-8 gemeinsam durch, dadurch bekam Arianespace die n�tige Erfahrung f�r den kommerziellen Einsatz. Ab dem 9.sten Start war Arianespace alleine f�r den Start und die Vermarktung des Tr�gers zust�ndig. Damit �nderte sich auch das K�rzel. Die ersten Starts hatten die Bezeichnung "L01" bis "L08". Wobei L f�r Launch (Start) stand. Ab dem 9.ten Start hie� es V09 f�r Vol (franz�sisch f�r Flug). Arianespace war die erste private Firma die Raketenstarts anbot. In den USA startete immer noch die NASA oder US Luftwaffe Satelliten und orderte daf�r die Raketen vom Hersteller.

Eine CNES Untersuchung des Marktes von 1978 ging von 27 bis 44 Satelliten f�r die ersten 10 Jahre aus. Die h�here Zahl war schon ein optimistischer Wert. Tats�chlich transportierte Ariane w�hrend der ersten 10 Jahre in 34 Fl�gen 60 Nutzlasten. Schon 1983 hatte die Rakete ein Auftragsbuch von 25 Satelliten, als die Rakete 1987/88 nicht starten konnte und auch das Space Shuttle nicht einsatzbereit war stieg das "Backlog" auf 42 Starts an.

Der erste Start geschah noch zu einem "Promotionspreis" von 45 Millionen USD, die folgenden dann zu einem Startpreis von 60 Millionen USD f�r US Kunden und 75 Millionen USD f�r europ�ische Staaten. (Was nat�rlich f�r einigen �rger sorgte, aber durch diese Mehrkosten wurde das CSG finanziert. Die NASA verlangte nichts f�r die Nutzung ihrer Starteinrichtungen, schlie�lich mussten die Techniker bezahlt werden egal ob sie D�umchen drehten oder Satelliten starteten). Ein Start mit einer Atlas Centaur und einer der Ariane 1/2 vergleichbaren Kapazit�t kostete damals 78 Millionen USD und ein Start einer Delta 3910 kostete 35-38 Millionen USD. Profitiert hatte Ariane auch von einem Ab Mitte der siebziger Jahre rapide gestiegenen Startkosten seitens der USA. Zum einen durch die damals hohe Inflationsrate bedingt, zum anderen auch durch den R�ckgang der Startzahlen.

Die USA hatten Ende der siebziger Jahre begonnen die Produktion von Tr�gerraketen herunter zu fahren, denn schlussendlich sollte der Space Shuttle alle Wegwerfraketen ersetzen. Doch die Entwicklung des Space Shuttles verz�gerte sich um 3 Jahre und erst 1982 wurde er operationell. Auch dann erreichte er noch nicht die anvisierte Startrate und Forschungsmissionen und milit�rische Nutzlasten hatten Vorrang vor kommerziellen Kunden.

Ariane war eine so starke Konkurrenz, dass die NASA 1985 die Kosten des Space Shuttles f�r kommerzielle Kunden auf 71 Millionen USD festlegten, obwohl die reinen Startkosten schon damals bei 83.3 Millionen USD lagen, nur um das Backlog von Ariane nicht weiter ansteigen zu lassen.

So wanderten Kunden zu Arianespace ab, bei der Ariane bis 1984 eine erfolgreiche Bilanz vorweisen konnte. Nachdem der zweite Flug misslang und bei Flug 5 die Oberstufe nicht z�ndete, n�herte sich der prognostizierten Sicherheit - 1 Fehlstart auf 10 Starts. Doch dann misslangen innerhalb kurzer Frist Flug 15 und 18 am 12.9.1985 und 31.5.1986 und Ariane fiel auf 78 % Zuverl�ssigkeit. Die dritte Stufe hatte jedes Mal Unregelm��igkeiten nach der Z�ndung gehabt. Der Fehler in der dritten Stufe konnte jedoch gefunden werden, aber das Neudesign zwang Ariane f�r 14 Monate auf den Boden.

W�hrend dieser Zeit �nderte sich auch im Tr�gergesch�ft einiges. Die USA "privatisierten" nach der Challenger Katastrophe am 28.1.986 die Starts. Das bedeutet nicht die NASA, sondern die einzelnen Raketenhersteller starteten jetzt die Satelliten, und die Air Force stellte Startanlagen zur Verf�gung. F�r die NASA und das Verteidigungsministerium selbst �nderte sich nichts. Alle Ausschreibungen gehen nur an US Firmen und bei der Entwicklung der neuen Generation der Atlas und Delta beteiligt sich auch die NASA an den Kosten.

Auch Russland bot seine Tr�ger Ende der achtziger Jahre zu Dumping Preisen an, jedoch zuerst erfolglos, da US Bestimmungen (COCOM) den Export von Hochtechnologie in Ostblock Staaten verhinderten. Doch Europa hatte mit der Ariane 4 die richtige Antwort auf diese neue Konkurrenz. Ein flexibles System, bestehend aus einer Tr�gerrakete in 6 Varianten, welche die Nutzlast von der Atlas bis zur Titan abdeckte. Doch dies ist eine andere Geschichte...

Von Vorteil war der Standort des Startgel�ndes. Kourou liegt bei 5.23 Grad n�rdlicher Breite. F�r die Nutzlasten in den geostation�ren Orbit ist dies von Vorteil. Zum einen kann eine Rakete hier eine etwas gr��ere Nutzlast als von Cape Canaveral aus transportieren. Zum zweiten braucht der Satellit beim �bergang von der �bergangsbahn (200 � 36000 km H�he, 7 Grad Neigung) in die endg�ltige Bahn (36000 km H�he, kreisf�rmig, 0 Grad Bahnneigung) weniger Treibstoff, weil er nur eine Bahnneigung von 7 Grad abbauen muss. Bei den Starts von Cape Canaveral sind es 28.8 Grad. Dies erfordert eine um 14 % h�here Start,asse um mehr Treibstoff mitzuf�hren. (Aufzubringende Geschwindigkeit beim Start von Cape: 1800 m/s, bei Kourou 1500 m/s).

F�r Ariane wurde die Startanlage der Europa umgebaut und als ELA 1 (Ensembles de Lancement Ariane) tituliert. Der Startplatz ELA 1 war auf maximal 6 Starts pro Jahr ausgelegt. Ariane 1 sollte maximal 4 mal pro Jahr starten, Ariane 2 maximal 5 mal. Sch�tzungen der ESA gingen von 2-3 Fl�gen pro Jahr aus. Bei ELA 1 wurde die Rakete an der Startrampe zusammen gebaut, so dass diese solange f�r einen Start blockiert war. Dies sparte zwar ein Geb�ude f�r diesen Zweck ein, limitierte aber die Startrate.

Die Ariane 4 bekam daher eine neue Startrampe, die 12 Starts pro Jahr erlaubte. Sie wurde am 28.3.1986 mit dem Flug V17 eingeweiht, als eine Ariane 3 von ELA 2 startete. So konnte man Ende der achtziger Jahre die Startrate schnell ansteigen lassen. Davon profitierte nat�rlich vor allem die Ariane 4, doch auch die Ariane 2+3 startete 1988 und 1989 h�ufiger als jemals zuvor. Nach dem letzten Start einer Ariane 3 am 11.7.1989 mit V32 wurde ELA 1 eingemottet und 1991 abgebrochen. An seiner Stelle entstand von 2004 bis 2008 ein Launchpad f�r die Vega Tr�gerakete , die im Februar 2012 ihren Jungfernflug hatte.

Damit endet die Geschichte von Ariane 1+3. Doch die Geschichte von Ariane geht mit dem Nachfolgemodellen Ariane 4 und 5 weiter.

25 Jahre nach dem Erststart von Ariane 1

Wie bekannt folgte auf Ariane 1-3 ab 1988 das flexible System der Ariane 4, mit dem Europa Marktf�hrer beim Transport von geostation�ren Satelliten wurde. Diese Tradition fortsetzen soll die Ariane 5. Just zum 25.sten Jubil�um des Erststarts am 24.12.2004 wurde bekannt, dass sich Boeing (Hersteller der Delta) sich vom Markt zur�ckziehen will. Lockheed-Martin bot zwar noch im Gemeinschaftsunternehmen ILS (International Launch Services) die Atlas V an, hatte jedoch damit keinen Erfolg. Versuche den Startpreis der von ILS ebenfalls angebotenen Proton anzuheben, wurden vom russischen Partner Khrunichev abgelehnt, so das Lockheed Martin seine Anteile an ILS verkaufte und die Atlas nicht mehr anbot. Beide Firmen konzentrieren sich auf den staatlichen Markt seitens der NASA und des Verteidigungsministeriums und haben daf�r eine eigene Firma ULA (United Launch Alliance) gegr�ndet.

So kann sich die Situation �ndern: Vor 25 Jahren lachte man �ber die Versuche der Europ�er eine neue Raketen zu bauen, w�hrend man in den USA ein viel billigeres wieder verwendbares System schuf. Das Lachen ist inzwischen verschwunden und die Konkurrenz aus den ist es USA nun auch.

Büchertipps:

Von mir gibt es mehrere Bücher zum Thema Trägerraketen. Speziell der Themenkreis "Europäische Trägerraketen" liegt mir, als bekennender Ariane 1-4 Fan, speziell am Herzen. Es gibt zwei größere Bände.

Der erste Band "Europäische Trägerraketen 1: "Von der Diamant zur Ariane 4 - Europas steiniger Weg in den Orbit" behandelt die europäische Trägerraketenentwicklung beginnend von der Diamant bis zur Ariane 4. Dieses 404 Seiten starke Buch ist auch in drei Einzelbänden erhältlich, für diejenigen Leser, die sich nur für einen bestimmten Typ interessiert:

• Speziell die Black Arrow und Diamant Familie wird wesentlich ausführlicher in dem 144 Seiten starken Buch "OTRAG-Diamant - Black Arrow" besprochen. Die Technologie der Raketen, ihre Entwicklungs- und Einsatzgeschichte, sowie alle Starts werden besprochen. Die zweite, 2014 erschienene Auflage enthält ein Kapitel über die deutsche OTRAG-Rakete. (Black Arrow - Diamant - OTRAG: Die nationalen europäischen Trägerraketen)

• Die recht glücklose Europa Rakete ist Bestandteil des 120 Seiten starken zweiten Bandes: "Die Europa Rakete: Technik und Geschichte. Hauptaugenmerk ist neben der Technik auch die Auseinandersetzung auf der politischen Ebene und der Verlauf der Erprobung und die Ursache der Fehlschläge. Besprochen wird auch das eingestellte Programm der Europa 3 und die vorgeschlagenen ELDO-Projekte ELDO B1 und B2, ELDO C und Europa 2 TA.

• Die Ariane 1-4 wird wesentlich ausführlicher in dem 172 Seiten starken Buch "Ariane 1-4: Geschichte und Technik der europäischen Erfolgsrakete" besprochen. Die Technologie der Rakete, ihre Entwicklungs- und Einsatzgeschichte, ihre Konkurrenten sowie alle Starts werden besprochen. Neu in der 2014 erschienenen zweiten Auflage ist ein Kapitel über mögliche Erweiterungen der Ariane 4 und ein Abkürzungsverzeichnis, das in der ersten Auflage noch fehlte.

Die aktuellen Trägerraketen - Ariane 5 und Vega werden in einem zweiten Band in der gleichen Ausführlichkeit besprochen. "Europäische Trägerraketen 2: Ariane 5, 6 und Vega". Auch hier liegt das Hauptaugenmerk auf der Technik der Träger. Auch die Investitionen in den Weltraumbahnhof Kourou und die Konkurrenten auf dem kommerziellen Markt werden angesprochen.

Nachdem im Februar 2012 der Jungfernflug der Vega erfolgte, habe ich das Kapitel über die Vega ausgekoppelt. Das Buch wurde um die Entwicklungen in den letzten Jahren und eine ausführliche Beschreibung der Starts bis 2016 ergänzt. Alle technischen Daten wurden gegen neue Veröffentlichungen gegengeprüft, erweitert. Weitere Ergänzungen gab es bei den Plänen für die Weiterentwicklung. Insgesamt entstanden so etwa 20 neue Seiten und bei 30 gab es gravierende Änderungen.

Hier geht's zur Gesamtübersicht meiner Bücher mit direkten Links zum BOD-Buchshop. Die Bücher sind aber auch direkt im Buchhandel bestellbar (da ich über sehr spezielle Themen schreibe, wird man sie wohl kaum in der Auslage finden) und sie sind natürlich in den gängigen Online-Plattformen wie Amazon, Libri, Buecher.de erhältlich.

Mehr über diese Bücher und weitere des Autors finden sie auf meiner Website Raumfahrtbucher.de.

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