2024 年 7 月 4 日
- 新型歐洲運載火箭阿麗亞娜 6 號預定於 2024 年 7 月 9 日首次發射。
- 德國是阿麗亞娜6號計畫的第二大參與者,僅次於法國。德國歐空局的貢獻由德國太空總署 DLR 負責協調。
- DLR 積極參與了阿麗亞娜 6 號的開發,並在位於蘭波爾德斯豪森的 DLR 空間推進研究所進行了上級測試。
- 有關此次發射的最新更新可以在 DLR 的德國航太局 X 頻道上找到
- 焦點:太空旅行、進入太空
新型歐洲運載火箭阿麗亞娜 6 號計畫於 2024 年 7 月 9 日首次發射。它的目的是確保歐洲獨立進入太空,其功能與其前身阿麗亞娜 5 號一樣強大,但在未來十年及更長時間內更便宜、更靈活。德國是繼法國之後歐洲太空總署(ESA)阿麗亞娜6號計畫的第二大捐助國。德國歐空局的貢獻由位於波昂的德國航太中心 (DLR) 的德國航太局負責協調。 DLR 也通過各種引擎測試,特別是蘭波爾德斯豪森 DLR 太空推進研究所新開發的上級測試,積極參與了阿麗亞娜 6 的開發。
特別是機構空間任務——特別是來自歐空局、歐盟、國家太空機構和歐洲氣象衛星使用組織 EUMETSAT 的任務——計劃從這艘新航空母艦開始。目前已為阿麗亞娜 6 號訂購了 28 個航班,其中包括美國亞馬遜公司為巨型星座柯伊伯星發射的航班。然而,首飛最初將攜帶 17 個較小的有效載荷。重返大氣層示範器、釋放立方體衛星的部署器和三顆小衛星來自德國。
「歐洲獨立進入太空對於我們的日常生活以及商業和科學至關重要。歐洲嚴重的發射危機讓我們更加意識到這一點。現在,我們為下週的首次發射祈禱,並感謝整個 Ariane 6 團隊以及所有參與人員在過去幾年中所做的令人難以置信的努力。新型運載火箭的推出總是讓人著迷於人類透過卓越的研究和技術所能取得的成就,因此對我們歐洲的創新基地來說是一個重要的啟發。安娜‧克里斯特曼 (Anna Christmann),德國航空航天聯邦政府協調員和聯邦議院議員。
「德國研究和工業在新型歐洲運載火箭阿麗亞娜 6 號的整體設計中發揮著重要作用。德國基地的優勢在於液體推進、上級技術以及儲槽和結構。其中還包括蘭波爾德斯豪森研究和工業基地 - 歐洲最現代化的流體驅動測試和生產中心。從長遠來看,這個位置將在阿麗亞娜 6 號中發揮關鍵作用。位於庫魯的阿麗亞娜6號發射場的許多重要零件也是由德國公司製造的。阿麗亞娜 6 號證明了德國技術和專業知識在發射領域不可或缺。 Walther Pelzer,DLR 董事會成員兼 DLR 德國航太局局長。
不萊梅高中在蘭波爾德斯豪森的 DLR 進行了測試
自從歐洲運載火箭阿麗亞娜6 號第一級於2021 年2 月14 日抵達DLR Lampoldshausen 現場(歐洲最靈活、最強大的火箭發動機測試中心)以來,它已在新的P5.2 測試中完成了多項廣泛的測試鑽孔機。為了測試整個舞台,DLR專門為這些測試開發並建造了這個測試台。由於阿麗亞娜 6 使用了全新開發的上級,因此在首次飛行之前必須對其進行測試。它由不萊梅的阿麗亞娜集團作為歐空局的主要承包商設計和建造。
新的上級直徑為5.4米,長度約10米,不含燃料重量約7噸。補充燃料後,其重量約為 38 噸。它由兩個充滿液態氫和液態氧的主罐組成,必須分別冷卻至攝氏-183和-253度的極低溫度。
還有最多可重新點火四次的 Vinci 發動機,以及所謂的 APU(輔助動力裝置,一種創新驅動裝置),兩者的核心部件均來自奧托布倫的 ArianeGroup。 APU 顯著擴展了 Ariane 6 的操作可能性:Vinci 引擎可以多次重新點火,並且 APU 可實現更靈活的任務配置。此外,上級的設計使其在使用後在地球大氣層中完全燃燒,不留下任何碎片。這是避免更多空間碎片的重要措施。在蘭波爾德斯豪森的熱運行測試期間,透過多次點火 Vinci 引擎和重複點火 APU,在測試台上重新創建了非常複雜的需求曲線。例如,在其中一項測試中,可以重新建立滿足阿麗亞娜 6 號首次飛行要求的場景。整個試驗使得收集有關該級別的重要資訊和數據成為可能,這對於成功的首次發射和建立新的可靠航空母艦至關重要。
德國創新製造
在德國運載火箭產業,大約 1,000 名 ArianeGroup 工程師在不來梅、蘭波爾德斯豪森和奧托布倫的主要地點工作,還有 500 名工程師在奧格斯堡和不來梅的 MT Aerospace 工作。還有超過 50 家中小企業 (SME),他們的特殊技術為阿麗亞娜 6 計畫做出了重要貢獻。例如,阿麗亞娜 6 號所有可重新點燃的上層都在這座漢薩城市建造。這裡還運用了工業4.0技術。許多零件(尤其是引擎)採用最先進的自動化焊接工藝和標準3D列印,也展示了來自歐洲和德國的尖端技術。在奧托布倫,3D 列印(增材層製造,ALM)等創新技術被用於燃燒室的生產——每台引擎的「心臟」。該工藝與鑄造或鍛造產品相比具有重大優勢,因為所生產的零件可以大量生產,即使結構複雜,幾乎不需要機械後處理。各種昂貴的製造步驟的消除以及引擎結構的簡化顯著降低了每次發射的成本。 MT Aerospace 專家採用最先進的製造流程為所有阿麗亞娜 6 火箭生產儲槽和結構。儘管重量極輕,但這些結構可以承受阿麗亞娜發射過程中的巨大負載。所有這些「德國製造」的創新使得 Ariane 6 的生產成本明顯低於前代型號。
此外,不來梅、奧托布倫和蘭波爾德斯豪森推出的新「啟動階段」解決方案是 ESA 所謂 ASTRIS 計劃的一部分,預計將使阿麗亞娜 6 在不久的將來變得更加通用。有了這個額外的上級,運載火箭可以有效地將多個有效載荷運送到不同的軌道,或將衛星直接送入目標軌道。踢腳階段由可重複點火的 BERTA 引擎提供動力,該引擎的開發由德國航太局 DLR 資助。
新火箭-新發射場
新型歐洲運載火箭阿麗亞娜 6 號也已在庫魯(法屬圭亞那)的歐洲航天發射場獲得了新的發射場。由法國 EIFFAGE 集團領導的公司財團負責該地區「ELA 4」的建設。四家德國公司也參與其中:漢諾威鋼鐵技術公司 SEH 接管了所謂的基礎設施包。這主要包括扁平裝配大廳 BAL (Bátiment Assemblage Lanceur)。在這裡,阿麗亞娜 6 號的主級和上級已準備好並相互連接,形成所謂的中央核心。所謂的「移動龍門架」高約 100 米,重達 8,000 噸,是一個位於軌道上的巨型移動車庫,也是該方案的一部分。移動龍門架尺寸巨大,被認為是世界上最大、最重的移動建築之一,在最終組裝期間圍繞著發射台上的火箭。比賽開始前不久,巨大的鋼結構移回安全距離。來自美因茨的 OHB Digital Connect GmbH 作為不來梅航太集團 OHB 的子公司,負責所謂的機械封裝。該公司建造了用於架設火箭的 650 噸發射台、發射塔以及其他機械和金屬元件,發射塔透過發射塔的關鍵連接為火箭提供燃料和動力。來自萊茵河畔凱爾的 RMT 公司提供電源並建造了電氣系統,而來自曼海姆的 Actemium Cegelec GmbH 則建立了為阿麗亞娜 6 加油的氣體和液體基礎設施。
[照片]
(A) 發射前的阿麗亞娜 6
歐洲新型阿麗亞娜 6 號運載火箭已做好發射準備,計畫於 2024 年 7 月 9 日發射。為了實現這一目標,火箭完成了全面的彩排。真實的飛行模型、其有效載荷、發射台和地面團隊經歷了發射過程的每一步:從將 180 噸燃料(液氧和液氫)泵入等待的阿麗亞娜 6 號,到運行所有地面控制軟體等等。高約 100 公尺、重達 8,000 噸的移動龍門架(一個巨大的軌道移動車庫)也被拆除。起飛前不久,巨大的鋼結構移回安全距離。移動龍門架尺寸巨大,被認為是世界上最大、最重的移動建築之一。在火箭最後的整合過程中,它包圍了火箭。
(B) 阿麗亞娜 6 的第一級上部級在蘭波爾德斯豪森的 DLR P5.2 試驗台成功進行了測試
亞莉安娜 6 上級的測驗是航母發展的重要里程碑之一。來自 DLR、ArianeGroup 和歐洲太空總署 (ESA) 的團隊成功地首次為新的上級加油、冷卻並在熱運行中測試了 Vinci 引擎 45 秒。
(C) 德國在阿麗亞娜 6 中的地位是多少?
阿麗亞娜 6 號的約 21% 是在德國製造的:上級、油箱和引擎。沒有德國技術,歐洲就無法進入太空。三個德國城市正在幫助建造新型歐洲火箭:不來梅、奧格斯堡和奧托布倫。
(D) 沒有高中程度就沒有阿麗亞娜6
阿麗亞娜6號的上級和ASTRIS級來自不來梅。上級使用多個引擎點火來精確地將眾多衛星送入不同的軌道。 ASTRIS 是一個所謂的“啟動階段”,未來將利用多個引擎點火和複雜的飛行操縱將探測器帶入太空深處。
(E) 安全進入太空:阿麗亞娜 6 號的儲罐和結構
阿麗亞娜 6 號的上級油箱、主級油箱零件以及外板均在奧格斯堡製造。這些油箱含有足夠的燃料用於太空飛行,並採用最現代的方法製造。外板在發射和太空途中保護引擎和坦克。
(F) 歐洲最強大的阿麗亞娜 6 號火箭發動機採用來自巴伐利亞的高科技
阿麗亞娜 6 號 ASTRIS 級的 BERTA 引擎透過多次點火將太空探測器安全地深入太空。 Vinci 推力室是引擎的心臟,燃燒發生的地方。 Vulcain 2.1 推力室提供離開地球的推力。所有元素均來自奧托布倫。