United Launch Alliance könnte in den kommenden Wochen erstmals kryogenes Methan und flüssigen Sauerstoff auf ihrem Vulcan-Raketentestgelände in Cape Canaveral verladen, um dort zwischen den geplanten Flügen ihre Atlas-5-Rakete der nächsten Generation zu starten. Dies ist ein wichtiger Test für Raketen, die in den kommenden Jahren denselben Startkomplex nutzen werden.
ULA testet unterdessen mit ihrer einsatzbereiten Atlas-5-Rakete Elemente der leistungsstärkeren Vulcan Centaur-Rakete im Vorfeld des Erstflugs. Das neue BE-4-Triebwerk der ersten Stufe von Jeff Bezos' Raumfahrtunternehmen Blue Origin ist einsatzbereit und wird dem ersten Teststart der Vulcan unterzogen.
ULA-Geschäftsführer John Albon sagte Anfang Mai, dass die erste Vulcan-Rakete bis Ende des Jahres startbereit sein sollte.
Der Erststart der Vulcan-Rakete könnte Ende dieses Jahres oder Anfang 2022 erfolgen, sagte Oberst Robert Bongiovi, Direktor des Space and Missile Systems Center der Space Force, am Mittwoch. Die Space Force wird zum größten Kunden von ULA, sobald die Vulcan-Rakete zwei Zertifizierungsflüge absolviert hat, bevor sie Anfang 2023 ihre erste US-Militärmission, USSF-106, startet.
Der Start des US-Militärsatelliten Atlas 5 am Dienstag testete eine verbesserte Version des RL10-Oberstufentriebwerks, das auf der Centaur-Oberstufe der Vulcan-Rakete zum Einsatz kommen wird. Der nächste Start einer Atlas 5 im Juni wird der erste Start einer Rakete mit Vulcan-Triebwerk sein. (Beispielsweise ein in den USA und nicht in der Schweiz hergestellter Nutzlastschutz.)
Der Bau und die Erprobung des neuen Startrampensystems für die Vulcan Centaur-Rakete sind nahezu abgeschlossen, sagte Ron Fortson, Direktor und General Manager der Startoperationen bei ULA.
„Dies wird eine Startrampe mit doppelter Nutzung sein“, sagte Fordson kürzlich bei einer Führung von Journalisten über die Startrampe 41 der Cape Canaveral Space Force Station. „Niemand hat das zuvor geschafft, also Atlas und eine völlig andere Vulcan-Produktlinie von derselben Plattform aus zu starten.“
Das russische RD-180-Triebwerk der Atlas-5-Rakete wird mit Kerosin und flüssigem Sauerstoff betrieben. Die beiden Triebwerke der ersten Stufe der BE-4 Vulcan benötigen entweder Flüssigerdgas oder Methan als Treibstoff, weshalb ULA neue Lagertanks auf Plattform 41 installieren musste.
Drei Methanspeicher mit je 100.000 Gallonen Fassungsvermögen befinden sich an der Nordseite der Startrampe 41. Das Unternehmen, ein 50:50-Joint-Venture von Boeing und Lockheed Martin, modernisierte außerdem das schallabsorbierende Wassersystem der Startrampe, das den intensiven Lärm des Raketenstarts dämpft.
Die Flüssigwasserstoff- und Flüssigsauerstoff-Speicheranlagen an Startrampe 41 wurden ebenfalls modernisiert, um die größere Centaur-Oberstufe aufnehmen zu können, die mit der Vulcan-Rakete fliegen wird.
Die neue Oberstufe Centaur 5 der Vulcan-Rakete hat einen Durchmesser von 5,4 Metern (17,7 Fuß) und ist damit mehr als doppelt so breit wie die Oberstufe Centaur 3 der Atlas 5. Centaur 5 wird von zwei RL10C-1-1-Triebwerken angetrieben und nicht von dem gleichen RL10-Triebwerk, das bei den meisten Atlas 5-Raketen verwendet wird. Außerdem kann sie zweieinhalb Mal so viel Treibstoff transportieren wie die aktuelle Centaur.
Fordson erklärte, ULA habe die Tests neuer Methanspeichertanks abgeschlossen und kryogene Flüssigkeit über bodengestützte Versorgungsleitungen zum Startplatz an Pad 41 transportiert.
„Wir haben diese Tanks befüllt, um ihre Eigenschaften zu untersuchen“, sagte Fordson. „Wir haben Treibstoff durch alle Leitungen fließen lassen. Das nennen wir Kaltflusstest. Wir haben alle Leitungen bis zur Verbindung mit der VLP, der Vulcan-Startplattform, mit der gestarteten Vulcan-Rakete geprüft.“
Die Vulcan-Startplattform ist eine neue mobile Startrampe, die die Vulcan Centaur-Rakete von ULAs vertikal integrierter Anlage zur Startrampe 41 transportieren wird. Anfang dieses Jahres hoben Bodenmannschaften die Vulcan Pathfinder-Kernstufe auf die Plattform und rollten die Rakete für die erste Runde von Bodentests auf die Startrampe.
ULA lagert die VLP- und Vulcan Pathfinder-Stufen im nahegelegenen Cape Canaveral Space Operations Center, während das Unternehmen seine neueste Atlas 5-Rakete für den Start mit dem militärischen Frühwarnsatelliten SBIRS GEO 5 vorbereitet.
Nach dem erfolgreichen Start von Atlas 5 und SBIRS GEO 5 am Dienstag wird das Vulcan-Team die Rakete zurück zur Startrampe 41 transportieren, um die Tests von Pathfinder fortzusetzen. ULA wird die Atlas-5-Rakete in die Vulcan-Startrampe (VIF) einbringen, von wo aus sie am 23. Juni im Rahmen der STP-3-Mission der Space Force starten soll.
ULA plant, basierend auf ersten Tests des Bodensystems, erstmals Treibstoff auf eine Vulcan-Trägerrakete zu laden.
„Wenn wir das nächste Mal VLPs auf den Markt bringen, werden wir mit diesen Durchfahrtstests beginnen“, sagte Fortson.
Das Vulcan Pathfinder-Raumschiff erreichte Cape Canaveral im Februar an Bord einer ULA-Rakete vom ULA-Werk in Decatur, Alabama.
Der Start am Dienstag war die erste Atlas-5-Mission seit über sechs Monaten, doch ULA rechnet in diesem Jahr mit einer Beschleunigung des Starttempos. Nach dem Start von STP-3 am 23. Juni ist der nächste Atlas-5-Start für den 30. Juli geplant. Dieser beinhaltet einen Testflug des Starliner-Besatzungsmoduls von Boeing.
„Wir müssen die Arbeiten an Vulcan zwischen den Starts abschließen“, sagte Fordson. „STP-3 wird kurz danach gestartet. Es bleibt nur wenig Zeit zum Arbeiten, Testen und Erproben, und dann setzen wir eine weitere Rakete ein.“
Die Vulcan Pathfinder-Rakete wird vom BE-4-Triebwerk von Blue Origin angetrieben, das auf der Bodentestanlage getestet wird. Tests des Treibstofftanks werden den Ingenieuren helfen, die Vorgehensweise beim Betanken der Vulcan am Starttag zu bestimmen.
„Wir werden alle Anlagen und ihre Funktionsweise verstehen und darauf aufbauend unser Einsatzkonzept entwickeln“, sagte Fordson.
ULA verfügt über umfangreiche Erfahrung mit ultrakaltem flüssigem Wasserstoff, einem weiteren kryogenen Raketentreibstoff, der in der Delta 4-Raketenfamilie des Unternehmens und in den Centaur-Oberstufen verwendet wird.
„Beide waren sehr kalt“, sagte Fordson. „Sie haben unterschiedliche Eigenschaften. Wir wollen einfach verstehen, wie sie sich während der Übertragung verhalten.“
„Alle Tests, die wir derzeit durchführen, dienen dazu, die Eigenschaften dieses Gases und sein Verhalten im Fahrzeug vollständig zu verstehen“, sagte Fordson. „Genau das werden wir in den nächsten Monaten tun.“
Während die Bodensysteme von Vulcan überlastet sind, nutzt ULA seine operationellen Raketenstarts, um Flugtechnologien der nächsten Generation für Trägerraketen zu testen.
Am Dienstag wurde eine neue Variante des Rocketdyne RL10-Triebwerks von Aerojet für die Centaur-Oberstufe vorgestellt. Laut ULA bietet die neueste Version des Wasserstofftriebwerks, das RL10C-1-1, eine verbesserte Leistung und ist einfacher herzustellen.
Das Triebwerk RL10C-1-1 verfügt über eine längere Düse als das Triebwerk früherer Atlas-5-Raketen und ist mit einem neuen, 3D-gedruckten Injektor ausgestattet, der seinen ersten operationellen Flug absolvierte, so Gary Harry, Vizepräsident für Regierungsangelegenheiten und kommerzielle Programme des Unternehmens. Gary Wentz sagte von ULA:
Laut der Website von Aerojet Rocketdyne erzeugt das RL10C-1-1-Triebwerk etwa 1.000 Pfund zusätzlichen Schub im Vergleich zur Vorgängerversion des RL10C-1-Triebwerks, das in der Atlas-5-Rakete verwendet wurde.
Mehr als 500 RL10-Triebwerke haben seit den 1960er Jahren Raketen angetrieben. Auch die Vulcan Centaur-Rakete von ULA wird das Triebwerksmodell RL10C-1-1 verwenden, ebenso wie alle zukünftigen Atlas-5-Missionen mit Ausnahme der Starliner-Besatzungskapsel von Boeing, die die einzigartige zweimotorige Oberstufe der Centaur nutzt.
Im vergangenen Jahr wurde eine neue Feststoffrakete von Northrop Grumman erstmals im Rahmen eines Atlas-5-Flugs eingesetzt. Die große, von Northrop Grumman entwickelte Rakete wird bei der Vulcan-Mission und den meisten zukünftigen Atlas-5-Flügen verwendet.
Die neue Trägerrakete ersetzt die bisherige Feststoffrakete von Aerojet Rocketdyne, die seit 2003 bei Atlas-5-Starts zum Einsatz kam. Die Feststoffraketenmotoren von Aerojet Rocketdyne werden weiterhin Atlas-5-Raketen für bemannte Missionen in den Orbit zünden, doch der Start dieser Woche war der letzte Flug einer militärischen Atlas 5 mit einer älteren Trägerrakete. Die Trägerrakete von Aerojet Rocketdyne ist für den bemannten Transport von Astronauten zertifiziert.
ULA hat die Avionik und die Leitsysteme seiner Atlas 5- und Delta 4-Raketen in ein einziges Design integriert, das auch auf der Vulcan Centaur zum Einsatz kommen wird.
Nächsten Monat plant ULA die Vorstellung des letzten großen Vulcan-ähnlichen Systems, das zuerst auf der Atlas 5 zum Einsatz kommen soll: eine Nutzlastverkleidung, die einfacher und kostengünstiger herzustellen ist als die Bugkanzel der vorherigen Atlas 5.
Die Nutzlastverkleidung mit einem Durchmesser von 5,4 Metern (17,7 Fuß), die nächsten Monat mit der STP-3-Mission gestartet wird, sieht identisch aus mit denen, die bei früheren Atlas-5-Raketen verwendet wurden.
Die Nutzlastverkleidung ist das Ergebnis einer neuen Industriepartnerschaft zwischen ULA und dem Schweizer Unternehmen RUAG Space, das zuvor alle 5,4 Meter langen Nutzlastverkleidungen der Atlas 5 in einem Werk in der Schweiz fertigte. Die kleinere, bei einigen Missionen eingesetzte Atlas-5-Nase wird im ULA-Werk in Harlingen, Texas, hergestellt.
ULA und RUAG haben in den bestehenden Atlas-, Delta- und Vulcan-Werken in Alabama eine neue Produktionslinie für Nutzlastverkleidungen entwickelt.
Die Produktionslinie in Alabama nutzt ein neues Verfahren, das die Herstellung der Verkleidungsteile vereinfacht. Laut ULA kann bei diesem „autoklavenfreien“ Verfahren die Kohlefaser-Verbundverkleidung lediglich in einem Ofen ausgehärtet werden. Dadurch entfällt der Hochdruckautoklav, der die Größe der darin Platz befindlichen Teile begrenzt.
Diese Änderung ermöglicht es, die Nutzlastverkleidung in zwei Hälften anstatt in 18 oder mehr kleinere Teile zu unterteilen. Dadurch werden die Anzahl der Befestigungselemente und Verbindungsstücke sowie die Wahrscheinlichkeit von Fehlern reduziert, erklärte ULA letztes Jahr in einem Blogbeitrag.
Laut ULA ermöglicht die neue Methode einen schnelleren und kostengünstigeren Bau der Nutzlastverkleidung.
ULA plant, noch 30 oder mehr zusätzliche Atlas-5-Missionen durchzuführen, bevor die Rakete außer Dienst gestellt und auf die Vulcan-Centaur-Rakete umgestellt wird.
Im April erwarb Amazon neun Atlas-5-Raketen, um Satelliten für sein Kuiper-Internetnetzwerk ins All zu befördern. Ein Sprecher des US Space Force Space and Missile Systems Center erklärte letzte Woche, dass in den nächsten Jahren sechs weitere nationale Sicherheitsmissionen Atlas-5-Raketen benötigen werden, die am Dienstag gestartete SBIRS-GEO-5-Mission nicht mitgerechnet.
Im vergangenen Jahr kündigte die US Space Force milliardenschwere Verträge zur Beförderung kritischer nationaler Sicherheitsnutzlasten mit den Vulcan Centaur-Raketen von ULA und den Falcon 9- und Falcon Heavy-Trägerraketen von SpaceX bis zum Jahr 2027 an.
Am Donnerstag berichtete Space News, dass die Space Force und ULA vereinbart haben, die erste für die Vulcan Centaur-Rakete vorgesehene Militärmission auf die Atlas-5-Rakete zu verlegen. Die Mission mit der Bezeichnung USSF-51 soll 2022 starten.
Vier Astronauten, die sich auf ihren Start in den Orbit an Bord der SpaceX-Crew-Dragon-Kapsel „Resilience“ vorbereiten, bestiegen am Donnerstag im Kennedy Space Center ihr Raumschiff, um für ihren geplanten Start zur Internationalen Raumstation am Samstagabend zu trainieren. Die Missionsleitung überwacht derweil die Wetter- und Seebedingungen während des Bergungsprozesses.
Die Ingenieure des NASA Kennedy Space Center, die den Start von Wissenschaftssatelliten und interplanetaren Sonden überwachen werden, sind dafür verantwortlich, dass in diesem Jahr innerhalb von nur sechs Monaten sechs große Missionen sicher ins All gelangen. Den Anfang macht der neue GOES-Start der NOAA am 1. März, bei dem das Wetterobservatorium an Bord der Atlas-5-Rakete geht.
Eine chinesische Rakete hat am Freitag drei experimentelle militärische Überwachungssatelliten in die Umlaufbahn gebracht. Es ist bereits der zweite Start eines solchen Dreier-Satelliten-Sets innerhalb von weniger als zwei Monaten.
Veröffentlichungsdatum: 28. April 2024
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