April 15, 2024

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Die Delta IV Heavy-Rakete, deren Zeit gekommen und vergangen ist, wird wieder fliegen

Die Delta IV Heavy-Rakete, deren Zeit gekommen und vergangen ist, wird wieder fliegen

Hineinzoomen / Die letzte schwere Rakete der United Launch Alliance, eine Delta IV, wurde hier im Dezember gesehen, als Bodenteams sie zur Startrampe der Space Force Cape Canaveral Station, Florida, brachten.

Dabei handelt es sich um eine Rakete, die sich selbst in Brand setzt, bevor sie ins All fliegt. Es handelt sich um die größte Rakete der Welt, die vollständig mit flüssigem Wasserstoff betrieben wird, einem Treibstoff, der schwierig zu handhaben ist, sich aber durch seine Effizienz auszeichnet.

Delta 4 Heavy ist seit fast einem Jahrzehnt Amerikas stärkste Trägerrakete und seit mehr als 20 Jahren ein Eckpfeiler des militärischen Raumfahrtprogramms der USA. Es ist auch die teuerste kommerziell hergestellte Rakete der Welt, was nicht nur auf ihre enorme Kapazität, sondern auch auf ihre Komplexität zurückzuführen ist.

Nun soll die letzte Delta IV Heavy-Rakete der United Launch Alliance am Donnerstag von der Cape Canaveral Space Force Station in Florida abheben und eine geheime Nutzlast für das National Reconnaissance Office, die Weltraumspionageagentur der US-Regierung, transportieren.

„Es ist ein erstaunliches Stück Technologie, 23 Stockwerke hoch, eine halbe Million Gallonen Treibstoff und eine Viertelmillion Pfund Schubkraft, und es ist die metallischste Rakete aller Zeiten, da sie sich selbst in Brand setzt, bevor sie ins All fliegt“, sagte er sagte. Tori Bruno, Präsidentin und CEO von ULA. „Sein Ruhestand ist (der Schlüssel zur) Zukunft, der Wechsel zu Vulcan, einer kostengünstigeren, leistungsstärkeren Rakete. Aber es ist immer noch traurig.“

Delta 45 und die letzte IV

Wenn das Wetter es zulässt, wird Delta IV Heavy am Donnerstag um 13:40 Uhr EDT (17:40 UTC) seine drei wasserstoffbetriebenen RS-68A-Triebwerke zum Leuchten bringen und damit ein vierstündiges Startfenster eröffnen. Die drei RS-68-Raketen werden in einer gestaffelten Abfolge abgefeuert. Dieser Wechsel soll den Wasserstoff-Feuerball reduzieren, der sich beim Starten des Triebwerks um die Basis der Rakete herum entzündet.

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Delta 4 Heavy wird sicherlich ein Vermächtnis beim Start nationaler Sicherheitsmissionen haben, zusammen mit der NASA-Raumsonde Orion auf einem Orbitaltestflug im Jahr 2014 und der Parker Solar Probe der NASA im Jahr 2018 auf einer Mission, die durch die äußere Atmosphäre der Sonne fliegen sollte.

Aber der Feuerball wird einen unauslöschlichen Eindruck in der Erinnerung aller hinterlassen, die den Start des Delta 4 Heavy miterlebt haben. Entscheidend ist die Wahl von ultrakaltem flüssigem Wasserstoff als Brennstoff. Die drei RS-68-Motoren verbrennen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff als Oxidationsmittel.

„Wir mögen diese Treibstoffe, weil sie sehr leistungsstark sind“, sagte Bruno. „Um die RS-68-Triebwerke darauf vorzubereiten, dass sie von unterkühltem Treibstoff durchströmt werden, bevor sie gezündet werden, starten wir den Fluss dieses Treibstoffs.

„Wasserstoff ist leichter als Luft. Nachdem er durch den Motor in den Flammengraben strömt, steigt er auf. Wenn die Motoren endlich voll und betriebsbereit sind und wir die Pumpen in Betrieb nehmen, lassen wir tatsächlich die Hauptlast (an Treibstoff) fallen. Wir zünden es, und diese Flamme trägt die Wasserstoffsäule, die an der Seite des Boosters haftet und nach oben steigt.

Die Kerne der Delta-IV-Rakete sind mit einer orangefarbenen Schaumstoffisolierung überzogen. Ein Grund dafür bestand darin, die Rakete vor dem Feuerball zu schützen, was zu dem führte, was Bruno als „sehr dramatischen Effekt des Ausbrennens eines Boosters“ bezeichnete, der einem „gerösteten Marshmallow“ ähnelte, als er in den Weltraum flog.

Wenige Sekunden nach dem Start der Triebwerke explodieren zwölf Sicherungsbolzen und befreien die Dreikernrakete aus ihren Fesseln. Mehr als 2 Millionen Pfund Schubkraft werden Delta IV Heavy von der Startrampe östlich von Cape Canaveral aus antreiben. Der RS-68 im zentralen Kern wird gedrosselt, um flüssigen Wasserstoff und flüssigen Wasserstoffbrennstoff zu sparen, während die seitlichen Booster der Rakete in weniger als vier Minuten brennen.

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Sobald Delta IV seine seitlichen Booster abfeuert und in den Atlantischen Ozean stürzt, erstickt der zentrale Kern und brennt weitere anderthalb Minuten lang. Wenige Augenblicke später wird der Booster der ersten Stufe abgeworfen und das RL10-Triebwerk der oberen Stufe zündet die erste von drei Zündungen, die notwendig sind, um die geheime Ladung der Rakete in die Umlaufbahn Tausende von Meilen über der Erde zu befördern.

Die Chancen auf geeignetes Wetter für den Start am Donnerstag liegen bei nur 30 Prozent. Starke Winde und Cumulonimbuswolken sind die Hauptsorgen. Die Wettervorhersage verbessert sich für einen Ersatzstart am Freitagnachmittag.