Prometheus (Raketentriebwerk)
Beim Prometheus Raketentriebwerk handelt es sich um ein in der Entwicklung befindliches Projekt der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Seit 2017 wird ein mit Methan angetriebenes wiederverwendbares Raketentriebwerk entwickelt. Es soll im wiederverwendbaren Raketen-Prototypen Themis und in der Trägerrakete Ariane Next, dem Nachfolgemodell der Ariane 6, zum Einsatz kommen, möglicherweise auch in Clustern aus mehreren Triebwerken.[1] Zudem soll es möglicherweise einer späten Version der Ariane 6 selbst und in der kleineren französischen Rakete Maïa[2] verwendet werden.[3][4]
Bei der Bezeichnung Prometheus handelt es sich um ein Backronym aus der ursprünglich französischen Projektbezeichnung PROMETHEE, das für „Precursor Reusable Oxygen Methane cost Effective propulsion System“ steht, und aus dem Namen des Titanen Prometheus aus der griechischen Mythologie, dem Schöpfer der Menschheit und dem Gott des Feuers, der bekannt dafür ist, der Menschheit den Göttern zum Trotz Feuer zu bringen.
Das Entwicklungsprogramm wurde bis 2020 finanziert. Darüber hinaus wird es von der ArianeGroup für die ESA entwickelt.[5]
Die Zielsetzung besteht darin, dass das Triebwerk zu wesentlichen niedrigeren Kosten als traditionelle in Europa gefertigte Triebwerke herzustellen, unter anderem deswegen da es wiederverwendbar ist. Bezüglich der Kosten wird angezielt, das Prometheus-Triebwerk zu einem Zehntel der Kosten des Triebwerks der ersten Stufe der Ariane 5 zu fertigen.[6][5]
Allgemeine Merkmale
Das Triebwerk soll über folgende Funktionen verfügen:
- Methan-Sauerstoff-Treibstoff.
- Es soll verstärkt ein Metall-3D-Druck (bis zu 50 % des Motors) zum Einsatz kommen.[5]
- Ein offener Gas-Generator-Zyklus.[7]
- Schub 980 kN (~ 100 Tonnen), ein von 30 % bis 110 % variabler Schub.[7]
- Kammerdruck 100 bar (10.000 kPa).[7]
- Spezifischer Impuls 360 s (/sp).
- 3 bis 5 Mal wiederverwendbar.
- Rund 1 Million Euro Produktionskosten.[7]
Geschichte
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) startete im Juni 2017 mit der Finanzierung der Entwicklung des Prometheus-Triebwerks. 85 Millionen € stammten diesbezüglich aus dem Vorbereitungsprogramm für künftige Raketentriebwerke, wobei 63 % von Frankreich beigesteuert wurden.[3]
Im Juni 2017 deutete Patrick Bonguet, Leiter des Ariane-6-Trägerraketenprogramms bei Arianespace, an, dass es möglich wäre, dass das Prometheus-Triebwerk in einer künftigen Version der erweiterbaren Ariane-6-Trägerrakete eingesetzt werden könne. Eine „gestraffte Version des Vulcain-Raketentriebwerks mit der Bezeichnung Vulcain 2.1 hätte“ in diesem Szenario „die gleiche Leistung wie Vulcain 2“. Es wurde dann davon ausgegangen, dass die erweiterbare Ariane 6 ihren ersten Start in 2020 absolvieren würde.[6]
Die ESA war bis Juni 2020 mit diesem Plan an Bord. Sie hatte sich damit einverstanden erklärt, die Entwicklung des Vorgängermodells des Prometheus-Triebwerks komplett zu finanzieren, um „die Triebwerksentwicklung zu einer für die Industrie geeigneten technischen Reife zu bringen“. Die im Juni 2020 angegebene Zielsetzung des gesamten Programms bestand darin, die Prometheus-Technologie dafür zu nutzen, möglicherweise „die Produktionskosten des aktuellen Ariane-5-Vulcain-2-Triebwerks der Hauptstufe um den Faktor zehn zu senken“.[5]
Am 6. Dezember 2021 gab der französische Finanzminister Bruno Le Maire bekannt, dass als Teil des Investionsprogramms "France 2030" 1,5 Milliarden Euro in die französische Weltraum-Industrie investiert werden sollen. Damit finanziert die französische Regierung auch die Entwicklung der Kleinrakete Maïa, die bis zu einer Tonne Nutzlast in eine LEO-Umlaufbahn befördern soll. Sie soll ebenfalls das Prometheus-Triebwerk verwenden und bereits 2026, vier Jahre vor der Ariane Next, starten. Diese Initiative ist ein rein französisches Programm. In anderen Nationen, die ebenfalls an der Entwicklung der Ariane Next beteiligt sind, etwa in Deutschland, werden zum Teil ebenfalls Kleinraketen entwickelt, die in direkter Konkurrenz zu Maïa stehen dürften. Eric Berger, Weltraumkorrespondent bei Ars Technica hält es in dieser durch nationale Interessen geprägten politischen Gemengelage für unwahrscheinlich, dass die durch Prometheus ermöglichten Trägerraketen gegenüber den US-amerikanischen Systemen wettbewerbsfähig sind.[2]
Siehe auch
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ Antoine Patureau de Mirand, Jean-Marc Bahu, Eric Louaas: Ariane Next, a vision for a reusable cost efficient European rocket. In: eucass.eu. Abgerufen am 6. Mai 2022.
- ↑ a b Eric Berger: Concerned about SpaceX, France to accelerate reusable rocket plans. Ars Technica, 7. Dezember 2021, abgerufen am 11. Januar 2022 (amerikanisches Englisch).
- ↑ a b Caleb Henry: France's Prometheus reusable engine becomes ESA project, gets funding boost. In: SpaceNews, 5. Oktober 2017. Abgerufen am 9. Januar 2018.
- ↑ : Ariane Next, a vision for a reusable cost efficient European rocket. In: 8th European Conference for Aeronautics and Space Sciences.. doi:10.13009/EUCASS2019-949
- ↑ a b c d ESA moves ahead on low-cost reusable rocket engine. European Space Agency. 4. Juni 2020. Abgerufen am 4. Juni 2020.
- ↑ a b Caleb Henry: France, Germany studying reusability with a subscale flyback booster. In: SpaceNews, 8. Januar 2018. Abgerufen am 9. Januar 2018.
- ↑ a b c d , N. Girard, D. Tchou-kien, C. Bonhomme, N. Ravier, E. Edeline: PROMETHEUS, A LOX/LCH4 REUSABLE ROCKET ENGINE. In: 7th European Conference for Aeronautics and Space Sciences.. doi:10.13009/EUCASS2017-537
