United Launch Alliance hebt seine Vulcan-Erststufenrakete in die Vertical Integration Facility-G neben dem Space Launch Complex-41 auf der Cape Canaveral Space Force Station in Florida. Die Rakete wird die Mission USSF-106 für die U.S. Space Force starten, den ersten nationalen Sicherheitsflug der Vulcan (Bildnachweis: United Launch Alliance).
Ende 2024 oder Anfang 2025 wird die Vulcan Centaur-Rakete der United Launch Alliance (ULA) die erste von mehr als zwei Dutzend Missionen der US Space Force fliegen, die im Rahmen eines nationalen Sicherheitsvertrags für den Weltraumstart vergeben wurden.
„Es ist unglaublich aufregend“, sagte Mark Peller, Senior Vice President of Vulcan Development and Advanced Programs bei ULA, kürzlich gegenüber kosmischeweiten.de. „Wir haben die Rakete unten am Cape [in Florida] aufgestapelt und durchlaufen alle normalen Vorstartprozesse.“
Die Vulcan Centaur Rakete wird das Arbeitspferd Atlas V von ULA ersetzen, das seit 2002 im Einsatz ist. ULA hat sich für das BE-4-Triebwerk von Blue Origin entschieden, um die erste Stufe der neuen Rakete anzutreiben, im Gegensatz zum russischen RD-180-Triebwerk der Atlas V.
„Während wir den Betrieb von Atlas auf Vulcan umstellen“, sagte Peller, „arbeitet das Team, das ich für die Entwicklung von Vulcan gebildet habe, weiter an den geplanten Upgrades von Vulcan, um seine Leistung und Vielseitigkeit zu verbessern und die sich entwickelnden Anforderungen unserer Kunden in einem wettbewerbsorientierten Markt zu erfüllen.“
Einer der Vorteile von Vulcan sind die niedrigeren Startkosten, die durch die von ULA als SMART (Sensible, Modular, Autonomous Return Technology) bezeichnete Technologie ermöglicht werden. SMART ermöglicht es, die teuersten Raketenteile nach dem Start zu bergen und dann für die Wiederverwendung aufzuarbeiten. „Der größte Teil des Wertes einer Rakete liegt im hinteren Teil, der die Triebwerke und viele andere kritische Systeme enthält“, sagte Peller.
Die
MART-Wiederverwendung stützt sich auf eine nicht-propulsive Lösung, um das hintere Ende des Starts im unteren Bereich zu bergen. „Wir verwenden ein aufblasbares Hitzeschild, das wir gemeinsam mit der NASA entwickeln, um das Triebwerksmodul beim Wiedereintritt in die Atmosphäre abzubremsen“, sagte Peller. „In den letzten Phasen des Fluges lassen wir Fallschirme ausfahren, und das Triebwerksmodul landet sanft im Meer. Der aufblasbare Hitzeschild schützt das hintere Ende und dient als Rettungsinsel, bis das ULA-Team es geborgen hat.
Neben den Kunden aus der Privatwirtschaft plant die NASA den Einsatz von Vulcan, aber die nächste Mission ist die USSF-106 der Space Force.
„Das Vulcan-Centaur-Trägersystem bringt gegenüber seiner Basiskonfiguration eine große Bandbreite an Leistungsfähigkeiten und technologischen Innovationen mit sich“, sagte Oberst Doug Pentecost, stellvertretender Programmverantwortlicher für das Space Force’s Assured Access to Space Programm, in einer per E-Mail übermittelten Erklärung. „Mit dem Start von Vulcan haben wir den Übergang vom russischen Triebwerk abgeschlossen und verfügen nun über eine einzige Kernrakete, die unsere anspruchsvolleren Orbits ansteuert.“
Die mit Methan betriebene Vulcan hat nun zwei Zertifizierungsflüge absolviert, eine Voraussetzung für die Durchführung von Missionen der Space Force. Obwohl beide Missionen aus Sicht von ULA erfolgreich waren, gab es auch einige Probleme.
Die erste Mission der Vulcan, Cert-1 genannt, startete am 8. Januar 2024 vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral in Florida. Die Rakete trug die Mondlandefähre Peregrine, die von dem in Pittsburgh ansässigen Unternehmen Astrobotic gebaut wurde.
(Bildnachweis: United Launch Alliance)
Mit einem Manifest, das eine Vielzahl von weltraumtauglichen Lieferungen von 20 Kunden enthielt, wie z. B. ein NASA-Laserarray, einen Schwarm winziger Roboter, eine physische Bitcoin und sogar einen Brocken des Mount Everest, wollte Peregrine die erste privat finanzierte Mondlandung Amerikas durchführen.
Vulcan Centaur hat gut abgeschnitten. Doch Peregrine scheiterte: Aufgrund eines Treibstofflecks, das durch ein defektes Heliumdruckventil verursacht wurde, schaffte es die Mondlandefähre nie zum Mond; sie driftete 10 Tage lang durch den Weltraum und wurde dann zu einer kontrollierten Zerstörung in der Erdatmosphäre gelenkt.
Die zweite Zertifizierungsmission von Vulcan startete am 4. Oktober, ebenfalls von der Cape Canaveral Space Force Station. Im Gegensatz zur Jungfernfahrt von Vulcan hatte diese Mission keine zahlenden Kunden.
Ursprünglich war der Start von Sierra Space’s Dream Chaser geplant, aber das Roboter-Raumflugzeug war nicht rechtzeitig fertig, so dass Vulcan mit Experimenten und Instrumenten abhob, die es ULA ermöglichten, die Leistung der Rakete zu bewerten. ULA-CEO Tory Bruno bezifferte die Kosten des Starts auf einen „hohen zweistelligen Millionenbetrag“.
Weniger als eine Minute nach dem Start am 4. Oktober verursachte eine Anomalie an einem der Feststoffraketen-Booster (SRB) ein leichtes Abdriften der Rakete, bevor die Haupttriebwerke den Kurs schnell korrigierten und es Vulcan ermöglichten, den Flug wie geplant zu beenden. „Das Fahrzeug war in der Lage, dies zu kompensieren und durchzufliegen“, sagte Peller über die SRB-Anomalie.
„Sie hatte nur minimale Auswirkungen auf die Leistung“, fügte er hinzu. „Das Fahrzeug hat sich als sehr robust erwiesen.“
ULA untersucht noch immer, was passiert ist. „Wir sind mit einigen Teilen des Motors – den Trümmern der Düse, die tatsächlich geborgen wurden – gut vorangekommen“, sagte Peller. „Das hat wertvolle physische Beweise geliefert.“
Nach dem Abschluss der beiden Flüge laufen die letzten Zertifizierungsphasen von Vulcan. „Die Regierung hat alle abschließenden Daten geliefert und führt nur noch ihre Sorgfaltsprüfung durch, bevor sie den formellen Zertifizierungsprozess abschließt, damit wir weitermachen und SF-106 fliegen können“, sagte Peller.
Auf globaler Ebene verändert sich die Raumfahrt weiterhin schnell. Im Jahr 2024 gab es eine Reihe neuer Entwicklungen, die den Kurs der Branche in den kommenden Jahren verändern könnten.
Im Januar testete das Houstoner Unternehmen Venus Aerospace gemeinsam mit der NASA ein rotierendes Detonationsraketentriebwerk (RDRE), das die Antriebsmöglichkeiten von Verbrennungsmotoren revolutionieren könnte. Im Mai testete die indische Raumfahrtbehörde Indian Space Research Organization (ISRO) erfolgreich ein flüssigkeitsbetriebenes Raketentriebwerk, das mit additiver Fertigung oder 3D-Druck hergestellt wurde. Und SpaceX treibt die Wiederverwendbarkeit von Raketen weiter voran, indem es vor kurzem seinen Starship Super Heavy Booster mit den „Stäbchen“-Armen des Startturms „einfing“.
Auf dem Weg in die 2020er Jahre wird die Raumfahrtindustrie immer wichtiger. Wissenschaftliche, militärische und kommerzielle Interessen verlassen sich alle auf eine zunehmend privat finanzierte Startindustrie, um uns den Sternen näher zu bringen.
