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Die erste Vulcan Centaur-Rakete der United Launch Alliance ist bereits am Mittwoch zurück auf ihrer Startrampe in Cape Canaveral, um dort einen kritischen Teststart ihrer von Blue Origin gebauten BE-4-Haupttriebwerke durchzuführen, ein Test, der sich gegenüber dem letzten Monat aufgrund eines Problems mit verzögerte das Zündsystem des Booster-Motors.

ULA plant, am Mittwochnachmittag Methan, flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff in die Vulcan-Erststufe und ihre Centaur-Oberstufe zu laden. Wenn die Tankvorgänge gut verlaufen und die Zünder der Rakete eine Bereitschaftsprüfung bestehen, wird das Startteam der ULA voraussichtlich einige Zeit nach 18:00 Uhr EDT (2200 UTC) mit dem Testzünden der BE-4-Triebwerke fortfahren.

Das Motorentestfenster erstreckt sich am Mittwochabend über mehrere Stunden, ULA hat jedoch keinen Zeitplan für die Ereignisse vorgelegt. Ein ULA-Sprecher sagte, das Unternehmen werde keinen Zeitplan veröffentlichen, da es sich bei der Motorniederhaltezündung um einen Test handele, und das Unternehmen lehnte eine Bitte um ein Interview ab, um Pläne und Ziele für die Testzündung zu besprechen.

Auf dieser Seite wird ein Live-Video des Triebwerkstests, genannt Flight Readiness Firing, verfügbar sein.

ULA-Techniker rollten die Vulcan-Centaur-Rakete am Dienstag aus ihrem vertikalen Hangar zum Flugplatz 41 der Cape Canaveral Space Force Station, um sich auf den Testabschuss vorzubereiten.

Das Flight Readiness Firing wird laut ULA die Zeitpläne und Verfahren für den Starttag, die Treibstoffladevorgänge und die Countdown-Sequenz für die Vulcan Centaur-Rakete durch Zündung der beiden BE-4-Triebwerke des Boosters demonstrieren. Der Test soll die Leistung der Trägerrakete, der Motoren, der Bodensysteme und der Software überprüfen.

Nach dem Verlassen eines letzten eingebauten Laderaums läuft der automatische Countdown die letzten paar Minuten bis zur Zündung der BE-4-Triebwerke ab. Die Vulcan Centaur-Rakete wird auf internen Antrieb umschalten und die Treibstofftanks werden auf Flugdruck ansteigen, bevor sich die Ventile öffnen, damit Methan und flüssiger Sauerstoff in die Schubkammern des BE-4-Triebwerks strömen können.

Die beiden Triebwerke erwachen zum Leben, geben Gas und feuern etwa sechs Sekunden lang, wobei sie eine Abgaswolke aus dem nach Osten gerichteten Flammengraben bei Plattform 41 ausstoßen. Haltevorrichtungen sorgen dafür, dass die Vulcan-Rakete an ihrer mobilen Startplattform befestigt bleibt während des gesamten Probeschießens.

Anschließend befiehlt der Flugcomputer der Rakete, die Triebwerke nach Abschluss des Tests abzuschalten.

„Die Triebwerke führen eine nominelle Endzählung durch, zünden dann und drosseln. Dabei bleiben sie im Vertrauen, bevor die Triebwerke mit dem Drosseln beginnen, um eine Drosselung während des Flugs vor dem Abschalten des Booster-Triebwerks zu simulieren, und führen dann eine flugähnliche Abschaltung durch“, sagte RJ Sansom, ULA Vulcan-Chefingenieur, in einem Blogbeitrag auf der Website des Unternehmens.

Das Flugbereitschaftsfeuer wird der Höhepunkt einer Reihe von Tests und Countdown-Proben in Cape Canaveral sein, um sich auf den ersten Vulcan-Testflug vorzubereiten. Zuletzt lud das ULA-Startteam während eines Tanktests am 12. Mai Methan, flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff in den Vulcan-Booster und seine Centaur-Oberstufe. Der Countdown für das Flugbereitschaftsfeuer wird einem ähnlichen Zeitplan folgen wie der Tanktest am 12. Mai, einschließlich Treibstoffladevorgängen, eingebauten Laderäumen und Bereitschaftsumfragen des Startteams.

ULA verlegte die Vulcan Centaur-Rakete nach dem Tanktest am 12. Mai zurück zur Vertical Integration Facility, um „Anpassungen“ am Fahrzeug vorzunehmen. Zu den Änderungen gehörten die Anpassung einer Einstellung an den Bodenhydraulikdruck, die Änderung der Nachfüllrate für flüssigen Sauerstoff und die Änderung des Spül- und Kühlgasflusses zu den Zündern des BE-4-Triebwerks, so Tory Bruno, CEO von ULA.

Nachdem diese Änderungen abgeschlossen waren, planten die Bodenteams, den Flugbereitschaftsschuss am 25. Mai durchzuführen, aber ULA verschob den Testschuss, nachdem ein Problem mit dem Zündsystem des BE-4-Triebwerks festgestellt wurde. Dies führte dazu, dass die Rakete zur Fehlerbehebung in den Hangar zurückgebracht wurde, bevor ULA am Dienstag die Vulcan-Trägerrakete zurück zum Flugplatz 41 rollte.

„Bei FRF geht es wirklich darum, die Betriebsbereitschaft des integrierten Systems zu bestätigen: Trägerrakete, Bodensysteme, Einrichtungen und die zugehörige Software. Darüber hinaus werden wir die Fähigkeit demonstrieren, die Triebwerksstartsequenz erfolgreich auszuführen und unsere Reaktionsverfahren bei Abbrüchen bei heißem Feuer zu validieren.“ „, sagte Dillon Rice, Vulcan-Startleiter der ULA, in einem Beitrag auf der Website des Unternehmens.

ULA gibt an, zusätzliche Instrumente an der Rakete installiert zu haben, um die Leistung der Triebwerke während des Flugbereitschaftsfeuers zu überwachen.

Parallel zu den Vorbereitungen für das Flight Readiness Firing untersuchen ULA-Ingenieure weiterhin eine Wasserstoffexplosion im März, die einen Strukturtest der Centaur-Oberstufe der Vulcan-Rakete im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, abbrach. Die Explosion beschädigte den Prüfstand und einen Testgegenstand der Centaur-Oberstufe. Die Vulcan-Rakete wird ein größeres, verbessertes Modell der Centaur-Oberstufe verwenden, die derzeit auf der Atlas-5-Rakete der ULA fliegt.

Wenn die Ingenieure feststellen, dass sie keine Änderungen an der Centaur-Oberstufe der ersten Vulcan-Rakete vornehmen müssen, könnte der Testflug diesen Sommer starten. In seinen Bemerkungen letzten Monat sagte Bruno, dass sich die Mission bis später in diesem Jahr verzögern könnte, wenn Korrekturmaßnahmen an der Centaur erforderlich seien.

ULA ist ein 50:50-Joint Venture zwischen Lockheed Martin und Boeing, die 2006 ihre Atlas- und Delta-Raketenprogramme zusammengelegt haben. Die Vulcan-Rakete wird in mehreren Konfigurationen fliegen, wobei eine unterschiedliche Anzahl an anschnallbaren Feststoffraketenboostern und verschiedene Nutzlastverkleidungsgrößen verfügbar sind auf jedem Flug, abhängig von den Missionsanforderungen.

Die Vulcan-Rakete für den ersten Testflug des Programms trägt eine farbenfrohe Lackierung mit einer leuchtend roten Flamme an der Seite der 5,4 Meter langen ersten Stufe. Für die Tanktests und das Flugbereitschaftsfeuer ist die Vulcan-Rakete weder mit Feststoffraketenboostern noch mit einer Nutzlastverkleidung ausgestattet. In dieser Konfiguration ist das Fahrzeug etwa 166 Fuß (50,7 Meter) hoch.

Sobald der Testschuss abgeschlossen ist, wird ULA die Treibstofftanks der Rakete entleeren und die Vulcan Centaur zur Inspektion in ihren Hangar zurückbringen. Techniker werden zwei der von Northrop Grumman gebauten Feststoffbooster und die Nutzlastabdeckung von Beyond Gravity, früher bekannt als Ruag Space, installieren.

Die Bodenteams der ULA werden auch die Vulcan-Rakete und ihre Triebwerke inspizieren, nachdem sie das Fahrzeug in den Hangar zurückgebracht haben, und Techniker müssen möglicherweise Wärmedecken um die Triebwerke herum anpassen oder ersetzen, die durch den Testschuss versengt werden könnten. ULA wird außerdem Einwegzünder an den BE-4-Triebwerken austauschen, bevor mit den letzten Startvorbereitungen fortgefahren wird.

Der Erstflug der Vulcan-Rakete wird der erste Start sein, bei dem neue methanbetriebene BE-4-Triebwerke von Blue Origin zum Einsatz kommen, das vom Milliardär Jeff Bezos gegründet wurde. Bei Vollgas kann jedes BE-4-Triebwerk etwa 550.000 Pfund Schub erzeugen. Zwei davon werden jede Vulcan-Kernstufe antreiben, wobei null, zwei, vier oder sechs Feststoffraketen-Booster in den ersten Flugminuten für zusätzlichen Schub sorgen.

Die Centaur-Oberstufe der Vulcan-Rakete, Centaur 5 genannt, ist eine Weiterentwicklung der Oberstufen, die derzeit auf der Atlas-5-Rakete der ULA eingesetzt werden. Der Centaur 5 hat einen größeren Durchmesser, um größere kryogene Wasserstoff- und Sauerstofftreibstofftanks sowie zwei Aerojet Rocketdyne RL10-Triebwerke aufzunehmen. Der mit der Atlas-5-Rakete fliegende Centaur fliegt normalerweise mit einem einzigen Triebwerk.

Sobald alle Vulcan-Raketenkonfigurationen betriebsbereit sind, wird die neue Rakete die Auftriebsfähigkeiten, die derzeit alle ULA-Raketen bieten, vollständig ersetzen und erweitern. Die größte Vulcan-Raketenvariante mit einer einzigen Kernstufe wird über eine größere Tragfähigkeit für Nutzlasten verfügen als die Delta 4-Heavy von ULA, die über drei miteinander verbundene Flüssigtreibstoff-Booster der ersten Stufe verfügt.

Letztendlich plant ULA, die wiederverwendeten BE-4-Triebwerke aus Vulcan-Starts zurückzugewinnen, jedoch nicht die gesamte erste Stufe.

ULA stellte die Vulcan-Rakete im Jahr 2015 vor und strebte dann einen ersten Start des neuen Fahrzeugs im Jahr 2019 an. Das Unternehmen entschied sich 2018 für den BE-4-Motor von Blue Origin für das Antriebssystem der ersten Stufe. Damals hatte ULA das Ziel, den ersten Vulcan-Test zu starten Flug im Jahr 2020.

Doch Verzögerungen, die hauptsächlich auf Probleme bei der Produktion und Erprobung des BE-4-Triebwerks zurückzuführen waren, führten dazu, dass der erste Vulcan-Testflug um mehrere Jahre verschoben werden musste. Bruno sagte Anfang des Monats, dass Blue Origin und ULA vor dem ersten Vulcan-Start die letzten Qualifikationstests des BE-4-Motors abgeschlossen und damit eine Hürde genommen hätten, die das Debüt von Vulcan Anfang dieses Jahres immer noch zu verzögern drohte.

Bei ihrem ersten Flug wird die Vulcan-Rakete einen von Astrobotic entwickelten kommerziellen Mondlander starten, der versuchen wird, eine Reihe von NASA-Experimenten und technischen Demo-Nutzlasten auf die Mondoberfläche zu befördern. Der astrobotische Lander mit dem Namen Peregrine ist Teil des Commercial Lunar Payload Services Program der NASA, das Fahrten zum Mond für behördliche Nutzlasten auf kommerziellen Raumschiffen kauft.

An Bord des ersten Vulcan-Starts werden auch zwei Prototyp-Satelliten für Amazons Kuiper-Breitbandnetz sein.

Die Vulcan-Rakete der ULA wurde von der US Space Force ausgewählt, um in den nächsten fünf Jahren die meisten großen nationalen Sicherheitssatelliten des Militärs zu starten. Das Militär verlangt „Zertifizierungsflüge“ der Vulcan-Rakete, bevor sie für Startmissionen der nationalen Sicherheit zugelassen wird.

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