VENUS



Oberstufe für VEGA
Oberstufenkonzepte für eine Weiterentwicklung der VEGA-Trägerrakete

Die primären Nutzlasten der VEGA-Trägerrakete sind kleinere europäische Forschungs- und Erdbeobachtungssatelliten, die in erdnahe Orbits transportiert werden sollen.
Aktuelle Analysen zeigen, dass bis zum Jahr 2013 eine Leistungssteigerung der VEGA-Trägerrakete notwendig wird, um alle der heute in Planung befindlichen Satellitenmissionen starten zu können.

Unter der Bezeichnung VEGA-Evolution liegt ein Programmvorschlag der ESA zum Beschluss auf der Ministerratskonferenz 2008 vor. Dieser beinhaltet vorbereitende Maßnahmen zur Entwicklung einer schubstärkeren VEGA-Trägerrakete.
Ziel ist es, die Nutzlastkapazität von 1,5 t auf 2 t für den Einschuss in polare bzw. sonnensynchrone (SSO) Erdumlaufbahnen zu steigern. Es soll darüber hinaus auch die Möglichkeit des Transports von Satelliten in den mittleren Erdorbit (MEO) geprüft werden. Damit könnte sich VEGA auch für den Transport von Satelliten des europäischen Navigationssystems „Galileo“ eignen.

Die Erhöhung der Nutzlastkapazität macht die Entwicklung schubstärkerer Stufen erforderlich. Insbesondere erscheint der Ersatz der dritten und vierten Stufe der heutigen VEGA durch eine einzelne, leistungsfähigere Oberstufe attraktiv.
Um diesen Sachverhalt zu quantifizieren, wurde ASTRIUM ST in Bremen mit einer nationalen Untersuchung beauftragt. Unter dem Namen VENUS (Vega New Upper Stage) werden in Kooperation mit dem DLR-SART (System-Analyse-Raum-Tranport) verschiedene Oberstufenkonzepte für die VEGA-Trägerrakete studiert. Von zentralem Interesse ist die Auslegung und Leistungsberechnung von Oberstufen mit hypergolen (selbstzündende) und kryogenen (Wasserstoff und Sauerstoff) Triebwerken. Einer genaueren Betrachtung werden folgende Systeme unterzogen: Oberstufe mit dem existierenden AESTUS–Triebwerk (Druckgasförderung) oder mit der Weiterentwicklung AESTUS 2 (Turbopumpen). In der Klasse der kryogenen Systeme wird der Verwendung des in der Entwicklung befindlichen VINCI-Triebwerks untersucht, welches vielleicht auch in einer zukünftigen Oberstufe der ARIANE 5 zum Einsatz kommen wird.

Die Grundlage für die Leistungsrechnungen ist grundsätzlich die aktuelle Konfiguration der VEGA-Erststufe (P80) und Zweitstufe (Z23). Erst in einem zweiten Schritt werden auch die schubstärkeren Varianten der ersten (P100) und zweite Stufe (Z40) der zukünftigen VEGA-Evolution für die Auslegung der Oberstufen berücksichtigt und der Gesamtträger einer Leistungsanalyse unterzogen.

Ziel des VENUS-Vorhabens ist es, ein optimiertes Oberstufenkonzept einer möglichen VEGA-Weiterentwicklung zu erstellen, sowie die technischen Anforderungen an die Oberstufenentwicklung zu beurteilen und mögliche Entwicklungs- und Produktionskosten abzuschätzen. VENUS läuft seit 2007 und soll im November 2008 abgeschlossen sein.


Kontakt
Dr. Thilo Kranz
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Raumfahrtmanagement
, Trägersysteme
Tel: +49 228 447-532

Fax: +49 228 447-706

E-Mail: Thilo.Kranz@dlr.de
Thomas Ruwwe
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Raumfahrtmanagement
, Trägersysteme
Tel: +49 228 447-303

Fax: +49 228 447-706

E-Mail: Thomas.Ruwwe@dlr.de
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