Die Zeit drängt: Erster Start der Trägerrakete Ariane6 muss gelingen

Dampf schießt in den Himmel über dem Harthäuser Wald. Das Fauchen des Vinci-Triebwerks ist 45 Sekunden lang zu hören an jenem 20. Januar. Der Lärm wird aus der Umgebung und vom Boden zurückgeworfen auf den Prüfstand des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Sven Dietershagen, Test-Manager der Arianegroup, berichtet von dem Versuch: "Wir haben auch erfasst, welche Auswirkungen die Vibrationen haben, die dadurch an der Oberstufe entstehen."

Denn eine vergleichbare Situation gibt es, wenn die Hauptstufe der Ariane 6 mit Getöse auf dem europäischen Weltraumbahnhof in Kourou zündet. Und dann soll nichts schiefgehen.

Kommunikationssysteme im erdnahen Orbit sind ein großes Geschäft

Der erste Start der neuen europäischen Trägerrakete muss gelingen, das machen die Verantwortlichen an diesem Dienstag auf dem Testgelände in Lampoldshausen immer wieder deutlich. Alles andere wäre ein Fiasko. Die Rakete hätte ursprünglich schon 2020 fertig sein sollen. 28 Flüge mit der Ariane 6 sind von Kunden bereits gebucht, der Großteil von Amazon, das seine Kuiper-Satellitenkonstellation in den erdnahen Orbit bringen will.

Konstellationen auszubringen, also viele kleine Satelliten in kurzen Abständen wie beim Kommunikationssystem Starlink von Elon Musk, sind eine der neuen Fähigkeiten der Ariane 6. Ihre Oberstufe verfügt erstmals über die Technik dafür. Sie besitzt zehn Düsen zur Lageregelung und zusätzlich neben dem Vinci-Triebwerk die sogenannte APU, die Auxiliary Power Unit. Dieser Hilfsantrieb ist so etwas wie das Geheimnis der Neuentwicklung. Nur durch ihn kann das Vinci-Triebwerk beispielsweise in der Schwerelosigkeit wieder gezündet werden.

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Wieder einmal wird eine komplette Oberstufe getestet

Tests einer kompletten Oberstufe hat es in Europa seit 40 Jahren nicht mehr gegeben. Das liegt daran, dass lange Zeit immer nur weiterentwickelt wurde. Jetzt ist das Bauteil, das aus einem Wasserstoff- und einem Sauerstofftank, Düsen, Elektronik und Triebwerk besteht, komplett neu konzipiert worden. Sogar die Betankung funktioniert nicht mehr wie bisher - der ebenfalls neu erbaute Startplatz in Kourou ermöglichte solche Veränderungen.

Doch jetzt drängt die Zeit. Es habe technische Probleme gegeben, räumt Pierre Godart, Deutschland-Chef der Arianegroup, ein. "Und es gab die Corona-Pandemie, die uns zusätzlich Zeit gekostet hat." Ein weiterer Punkt: Um preislich irgendwie mithalten zu können mit den günstigen Angeboten von Space X, dem Billiganbieter von Elon Musk, wollten die Europäer Kosten und Entwicklungszeit halbieren. "Das war dann vielleicht etwas too much", sagt der Franzose in perfektem Deutsch-Englisch.

Die Entwicklungskosten, die einmal bei drei Milliarden Euro liegen sollten, haben sich inzwischen auf vier Milliarden Euro erhöht. Sei hätten sich gelohnt, wenn künftig wie geplant zwölf oder mehr Ariane 6 pro Jahr abheben.

Auch Lampoldshausen konnte den ursprünglichen Zeitplan nicht ganz einhalten. Der Prüfstand wurde geplant, während die Entwicklung der Oberstufe noch gar nicht abgeschlossen war. "Das lief alles parallel", erzählt Anja Frank, Leiterin der Abteilung Versuchsanlagen beim DLR. "Es war ein weiter Weg, doch am Ende hat alles funktioniert." Das sei das Entscheidende.

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Ein bisschen wie im Science-Fiction-Film

Besuch im Kontroll- und Steuerraum M8, der an die Brücke eines Raumschiffs erinnert, wie man es sich vor einigen Jahrzehnten vorgestellt hatte. Hier blinken rote und grüne Lämpchen in einer schematischen Abbildung des Versuchsaufbaus. "Das sieht etwas antiquiert aus, aber dahinter ist moderne Technik", sagt Andreas Haberzettl, Stellvertreter von Anja Frank.

Vor 32 Jahren hat er hier beim DLR begonnen, damals sah der 1988 eingerichtete Raum schon ungefähr so aus. Allerdings nur ungefähr. Zusätzlich sind inzwischen Monitore installiert worden. Auf ihnen verfolgt der Versuchsleiter während der Tests, was am Prüfstand passiert. Vor ihm ist der große rote "Not-Aus"- Knopf angebracht, mit dem jeder Test sofort abgebrochen werden kann. "Lecks sieht man manchmal mit bloßem Auge schneller, als die Sensoren es bemerken", sagt Haberzettl.

Über Jahrzehnte wurden von hier aus die Tests der großen Vulcain-Haupttriebwerke am Prüfstand P5 überwacht. Für die aktuellen Tests der kompletten Oberstufe musste nicht nur der Kontrollraum erweitert werden. Für 50 Millionen Euro wurde auch der neue Prüfstand P5.2 gebaut.

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So viele Stellen sind beteiligt und warten auf die Ergebnisse der anderen

Zwei Tests gab es dort bereits. Sie hätten keine Ergebnisse gebracht, die Änderungen am Design der Endstufe erforderlich machten, sagt Anja Frank. Vor der Sommerpause folgt ein weiterer, und dann auch noch ein vorerst letzter im September. In Bremen wartet derweil die für den Erstflug vorgesehene Oberstufe darauf, dass das letzte Okay aus Lampoldshausen kommt. Dann wird auch sie nach Kourou verschifft, wo die CNES, das französische Pendant zum DLR, bereits eine komplette Rakete testet.

Das ist die Crux der europäischen Raumfahrt: Alles hängt von vielen Beteiligten in einem komplexen Gebilde ab. Ob der von der europäischen Weltraumagentur ESA anvisierte Starttermin Ende 2023 tatsächlich noch gehalten werden kann, erscheint deshalb fraglich. Verschiebt er sich abermals, dann hat Europa erst einmal keinen Zugang mehr zum All.

Im Sommer soll die letzte Ariane 5 ihre Nutzlast im Weltraum abladen. Sie ist noch der schmale Fuß der Europäer in der Tür zum All. Danach warten alle auf die Ariane 6. Sie soll die Tür wieder weit aufstoßen.

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Wie es jetzt weitergeht

Gebaut wird die europäische Trägerrakete von der Arianegroup im Auftrag der europäischen Raumfahrtagentur Esa. Die Endmontage der Oberstufe erfolgt in Bremen. Das DLR testet Triebwerke und Komponenten im Auftrag der ESA in Lampoldshausen. Nach dem erfolgreichen Versuch im Januar sagt Stefan Schlechtriem, der Standortverantwortliche des DLR in Lampoldshausen: "Jetzt bin ich sehr optimistisch, dass nichts mehr dazwischenkommt."

Behält er recht, sind die Tests auf dem neuen Prüfstand P 5.2 im Herbst vorerst abgeschlossen. Doch es wird wohl weitergehen. Eine Oberstufe, bei der die Stahlkonstruktion durch Kohlefaser ersetzt wird, ist bereits in Planung. Die Leistung des Vinci-Triebwerks soll auf 20 Tonnen erhöht werden. Und auch sonst sei so eine Rakete nie fertig und werde immer kontinuierlich weiterentwickelt, erklärt Schlechtriem. Entsprechend gebe es auch Bedarf für neue Tests.

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Wichtig für die Auslastung des Standorts Lampoldshausen insgesamt sind die sogenannten Abnahmetests. Jedes Oberstufen-Triebwerk soll in Lampoldshausen gezündet werden, bevor es in einer Ariane 6 zum Einsatz kommt. Die Zusage gibt es, die dafür notwendige Halle muss allerdings noch gebaut werden. Auch hier sollten die Europäer also aufpassen, nicht auf die nächste Verzögerung zuzusteuern.

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