Feuerprobe für Europas Raumfahrt

	Ariane 5 in der Fertigungshalle / Bild: ESA

Vor gut zwei Jahren misslang der erste Start der neuen europäischen Großrakete Ariane V – drei Minuten nach dem Start verglühte sie in einem Feuerball. Dieses Mal startete die Rakete erfolgreich. Am 12.2. um 22.03 Uhr deutscher Zeit hob sie vom Raumfahrtzentrum Kourou in Französisch Guyana ab.

Von Rainer Kayser

Stolze 56 Meter hoch ragte die Rakete in den Himmel über Französisch-Guayana. Als dann am 12. Februar auf dem Raketenbahnhof Kourou die Triebwerke der neuen Ariane-5-ECA zündeten, lagen bei den europäischen Weltraum-Ingenieuren die Nerven blank.

Eine Nutzlast von bis zu zehn Tonnen kann die Ariane-5-ECA in den geostationären Orbit schaffen und so das Betreiberkonsortium Arianespace auf dem internationalen Markt für Satellitenstarts für die kommenden Jahre konkurrenzfähig halten. Denn die TV- und Kommunikationssatelliten werden immer größer – jeder zweite Satellit wiegt heute schon über vier Tonnen. Konkurrenzfähig sind Starts mit der Ariane aber nur, wenn zwei Satelliten gleichzeitig im All ausgesetzt werden. „Bei Einzelstarts sind die Preise der Russen nicht zu schlagen“, erklärt Raumfahrtingenieur Horst Holsten, der von Anfang an der maßgeblich an der Entwicklung der Ariane-Raketen beteiligt war.

Außerdem brauchen die Europäer den kosmischen Schwerlasttransporter dringend für ihre eigenen ambitionierten Raumfahrtvorhaben – von der Installation des Globalen Positionssystems Galileo bis zum Automated Transfer Vehicle ATV, das künftig die Versorgung der Internationalen Raumstation sichern soll. Größere Treibstofftanks, der leistungsstärkere Raketenmotor Vulcain-2 und eine neue Oberstufe vergrößern die Schubkraft der Ariane-5-ECA gegenüber einfachen Ariane-5 um fast 20 Prozent – und erhöhen so die Nutzlast von sechs auf zehn Tonnen.

Als am 13. Dezember 2002 der erste Startversuch der Ariane-5-ECA fehlschlug, war es ein Schock für Europas bis dahin erfolgsverwöhnte Raketenbauer. Über 70-mal in Folge hatte in den Jahren zuvor die Ariane-4 ohne einen einzigen Fehlstart Nutzlasten ins All befördert. Und auch die erste Version der Ariane-5 hatte sich nach einem Fehlstart als zuverlässig erwiesen.

Doch zum Entsetzen der Ingenieure und Techniker wich die Ariane-5-ECA bei ihrem Jungfernflug schon zwei Minuten nach ihrem Start vom Kurs ab. In 70 Kilometern Höhe über dem Atlantik, drei Minuten nach dem Start, mussten die Esa-Techniker die Rakete sprengen. Neben der 150 Millionen Euro teuren Ariane stürzten auch die Trümmer von zwei Satelliten im Wert von 300 Millionen Euro ins Meer.

Das Kühlsystem des neuen Haupttriebwerks Vulcain-2 hatte versagt, so zeigte die sorgfältige Untersuchung des Unglücks durch mehrere unabhängige Kommissionen. Ein vermeidbarer Fehler: Die Raketenbauer hatten das Kühlsystem auf Basis der Erfahrungen mit der Ariane-4 hochgerechnet und auf teure und aufwändige Vakuumtests verzichtet. Die tiefere Ursache, so der Befund der Untersuchungskommissionen, war im System der europäischen Raketenproduktion zu suchen: Am Bau des Kühlsystems waren fünf Unternehmen in Deutschland, Frankreich, Schweden und der Schweiz beteiligt – bei keiner dieser Firmen lag die volle Verantwortung.

Arianespace zog Konsequenzen. Der Bau der Ariane wurde dem Luft- und Raumfahrtkonzern EADS übertragen, der nun die Verantwortung für die gesamte Produktion trägt. Zum Direktor für das Ariane-Programm berief EADS den deutschen „Vater der Ariane“ Horst Holsten. Unter seiner Aufsicht wurde das Kühlsystem verstärkt und die versäumten Vakuumtests nachgeholt. Und dabei blieb es nicht: Insgesamt zwei Jahre tüftelten die Experten am Vulcain-2-Triebwerk herum. Die Triebwerksdüsen erhielten innen einen zusätzlichen Wärmeschutz aus Zirkoniumoxid. Um ihre mechanische Stabilität zu verbessern, wurden sie außerdem um 15 Zentimeter verkürzt und mit zusätzlichen Verstärkungsringen aus einer hitzebeständigen Speziallegierung versehen. 555 Millionen Euro verschlangen die Korrekturen an der Ariane-5-ECA. „Wir haben jetzt alles getan, was man tun kann“, gibt sich Holsten zuversichtlich, „der neue Motor sollte jedenfalls nicht wieder versagen.“

Sorgen macht er sich eher um die neue Oberstufe der Ariane-5-ECA, die neun Minuten nach dem Start in 110 Kilometern Höhe zum Einsatz kommt. Denn für diese Stufe ist der Start am 11. Februar der Jungfernflug – 2002 wurde sie vor der Zündung durch die Sprengung zerstört. „Natürlich haben wir zahlreiche Brenntests am Boden durchgeführt – aber eine Zündung im Vakuum und unter Schwerelosigkeit lässt sich auf der Erde nicht simulieren“, erklärt Holsten.

Der Raumfahrt-Ingenieur mahnt deshalb auch zur Gelassenheit: „Wir haben hier ein neues System – und da müssen wir immer mit Fehlschlägen rechnen. Auch bei der Ariane-4 gab es am Anfang vier Fehlstarts.“ Ein erneutes Versagen der neuen Ariane wäre deshalb nach Holstens Ansicht zwar ein Schock für alle Beteiligten, aber nicht das Ende der europäischen Raumfahrt: „Die Regierungen wollen einen von den Amerikanern unabhängigen Zugang ins All, deshalb wird es in jede Fall weitergehen.“ 

Wie sehr jedoch das Vertrauen der Kunden durch einen Fehlstart leidet, zeigt sich an der Nutzlast: Während sich beim ersten Startversuch gleich ein zahlender Kunde fand, dessen 250 Millionen Euro dann über dem Atlantik verglühte, ließ sich der Frachtraum beim zweiten Versuch nicht mehr verkaufen. An Bord befinden sich zum Nulltarif ein spanisch-amerikanischer Militärsatellit und eine Satelliten-Attrappe zum Sammeln von Daten über das Verhalten echter Satelliten während des Fluges. Ein kleiner Wassertank in dem Satelliten-Dummy dient zudem der Untersuchung schwappender Flüssigkeiten in Treibstofftanks.  
 
Bei Arianespace ist man indes optimistisch, dass jetzt die Kunden Schlange stehen. Zwei weitere Starts sind noch für dieses Jahr vorgesehen, der Bau von insgesamt 25 weiteren Raketen ist bereits bei der EADS in Auftrag gegeben. Und die Techniker tüfteln schon der der nächsten Version Ariane-5-ECB, die sogar zwölf Tonnen in den geostationären Orbit hieven soll. Der besondere Clou: Die Oberstufe lässt sich mehrfach zünden – so kann man mit einem Start bis zu sechs Satelliten in unterschiedlichen Umlaufbahnen platzieren.