Epsilon (Rakete)

Die Epsilon (japanisch イプシロンロケット Ipushiron roketto) ist eine von der Jaxa entwickelte, japanische Feststoffträgerrakete mit optionaler Flüssigtreibstoffoberstufe. Epsilon, nach dem 5. griechischen Buchstaben ε bezeichnet, ist Nachfolger der Mu-V-Rakete. Der Erststart erfolgte am 14. September 2013.^[1]

Stufen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Epsilon ist, wie die Mu-V, vierstufig. Sie unterscheidet sich u. a. von dieser dadurch, dass die teure Mu-V-Erststufe durch einen günstigeren SRB-A-Feststoffbooster der H-IIA als Erststufe ersetzt wird.^[2] Ebenfalls neu ist die optionale vierte Stufe, Post Boost Stage genannt, die bei der Epsilon das Compact Liquid Propulsion System mit Flüssigtreibstoff verwenden soll, um die Einschussgenauigkeit zu erhöhen.^[3] Sie ersetzt die bisherige optionale vierte Feststoffstufe der Mu-V. Die zweite Stufe ist eine überarbeitete Drittstufe der Mu-V. Die dritte Stufe der Epsilon dagegen ist auch eine Neuentwicklung.

Details[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Nutzlastverkleidung umgibt bei der Epsilon neben der Nutzlast auch die vierte Stufe und die dritte Stufe, nicht aber deren Schubdüse.^[4] Die dritte Stufe ist spinstabilisiert. Den Spin kann die optionale vierte Stufe vor dem Aussetzen der Nutzlast wieder rückgängig machen.^[5] Die Epsilon hat, wie die SRB-A-Booster der H-IIA-Rakete, 2,5 Meter Durchmesser,^[6] ist 24 Meter lang und hat eine Startmasse von 91 Tonnen. Ihre Nutzlastkapazität in eine elliptische Umlaufbahn zwischen 250 km und 500 km Höhe beträgt 1200 kg bei der Verwendung der ersten drei Stufen. Vierstufig transportiert sie 700 kg in eine kreisförmige 500-km-Bahn, bzw. 450 kg in eine kreisförmige 500 km hohe sonnensynchrone Umlaufbahn (SSO).^[7] Durch die Verwendung festerer Kohlenstofffasern für die Herstellung der CFK-Brennkammern der Feststoffstufen sind diese noch leichter als bei der Mu-V. Durch einen neuartigen Herstellungsprozess kommt man auch ohne das Backen des CFK aus.^[8]

Aufgrund von Feststoffraketentriebwerk und hohem Wurfgewicht eignet sich dieses System als Interkontinentalrakete. Lediglich die Nutzlast und das Lenksystem müssten ausgetauscht werden.

Ab dem zweiten Start der Epsilon wurde eine modifizierte Version (Epsilon-2 oder auch Enhanced Epsilon) eingesetzt. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Stufe vom Typ M-35 gegenüber dem Vorserienmodell M-34c einen von 327 Kilonewton auf 445 Kilonewton erhöhten Schub und eine um 15 Sekunden längere Brenndauer aufweist.^[9] Die Höhe der Rakete steigt von 24,4 m auf 26,0 m und die Nutzlastkapazität für eine SSO von 450 kg auf 590 kg.^[10]

Technische Daten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die ersten drei Stufen werden mit festem Treibstoff betrieben. Die vierte Stufe kommt zum Einsatz, wenn die Nutzlast in eine SSO Bahn gebracht werden soll. Sie kann außerdem die Drehung der spinstabilisierten dritten Stufe ausgleichen, was ansonsten von der dritten Stufe selbst übernommen wird.^[11]

Startvorbereitungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Epsilon startet vom modifizierten ehemaligen Startplatz der Mu-V. Der Zusammenbau der Rakete soll schneller als beim Vorgängermodell sein, so dass der Start bereits sieben Tage nach dem Beginn des Aufbaus auf dem Startplatz erfolgen soll. Die Epsilon kontrolliert sich mit ihren Computersystemen auch während des Countdowns und des Starts selbst, weshalb sie nur eine sehr kleine Mannschaft zur Startvorbereitung und Startüberwachung benötigt.^[8] Während ihres Fluges in die Zielbahn soll sich die Rakete ab 2017 mit weiterentwickelten Computersystemen komplett eigenständig überwachen, so dass Bahnverfolgungsstationen, u. a. zum Senden eines Selbstzerstörungssignales, unnötig werden.^[14] Obwohl ein Start nur halb so viel kosten soll wie einer der Mu-V, ist durch die geringere Nutzlastkapazität der Epsilon der Startpreis pro kg Nutzlast nur 25 % geringer als bei der Mu-V.^[14]

Die Epsilon wird seit 2007 entwickelt. Die Entwicklungskosten betragen etwa 255 Mio. US-Dollar. Mit 47 Mio. Dollar soll ein Epsilonstart ca. halb so teuer wie ein Mu-V-Start (94 Mio. Dollar) sein.^[15]

Startliste[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der erste Start war für den 27. August 2013 04:45 Uhr UTC geplant,^[16] wurde aber auf Grund von Unregelmäßigkeiten 19 s vor dem Start abgebrochen.^[17] Er erfolgte dann beim zweiten Versuch am 14. September.^[18]

Dies ist eine vollständige Liste der Epsilon-Starts, Stand 31. März 2024.

Lfd. Nr.	Datum (UTC)	Startplatz	Nutzlast⁠3	Art der Nutzlast	Nutzlast in kg ⁠1	Orbit⁠2	Anmerkungen
1	14. Sep. 2013 05:00[18]	Uchinoura Space Center	Hisaki (SPRINT-A)[18]	Weltraumteleskop zur Untersuchung der Atmosphären und Magnetosphären u. a. der Planeten Venus, Mars und Jupiter im EUV[19]	ca. 320 kg	1.150 x 950 km[20]	Erfolg
2	20. Dez. 2016 11:00	Uchinoura Space Center	Arase (ERG)	Forschungssatellit	365 kg		Erfolg
3	17. Jan. 2018 21:06	Uchinoura Space Center	ASNARO-2	Erdbeobachtungssatellit	495 kg[21]		Erfolg
4	18. Jan. 2019 00:50	Uchinoura Space Center	RAPIS-1 Vietnam MicroDragon RISESAT (Hodoyoshi-2) ALE-1 OrigamiSat-1 Singapur/Japan Aoba VELOX-IV NEXUS	Technologieerprobung Technologieerprobung/Erdbeobachtung Technologieerprobung/Erdbeobachtung Technologieerprobung/Erzeugung künstlicher Sternschnuppen Technologieerprobung Technologieerprobung/Mondbeobachtung Technologieerprobung/Amateurfunk	~200 kg 59,3 kg 50,5 kg 68 kg 4,1 kg 2,6 kg 1,3 kg		Erfolg: Name der Mission ist Innovative Satellite Technology Demonstration-1.
5	9. Nov. 2021 00:55	Uchinoura Space Center	Raise 2 Hibari Z-Sat Drums TeikyoSat-4 Asterisc Arica Vietnam NanoDragon Kosen-1	Technologieerprobung			Erfolg
6	12. Okt. 2022 00:50	Uchinoura Space Center	RAISE-3 11 Kleinsatelliten	Technologieerprobung		Geplant: 560 km, 97.6°[22]	Fehlschlag Offenbar Probleme beim Zünden der dritten Stufe[22][23]

³ 

Alle Nutzlasten ohne Flaggenzuweisung kommen aus dem Herstellungsland der Trägerrakete Epsilon: Japan Japan.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

1. ↑ DW: Japan startet neue „Billig-Rakete“ Epsilon, 14. September 2013
2. ↑ Gunter Krebs: Epsilon. In: Gunter's Space Page. Abgerufen am 11. November 2012 (englisch). 
3. ↑ A New Type of Launch Vehicle: A Rocket with Artificial Intelligence. JAXA, 28. Dezember 2010, S. 2, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 28. März 2012; abgerufen am 11. November 2012 (englisch).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.jaxa.jp 
4. ↑ Epsilon Large Image. JAXA, 2012, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 14. September 2013; abgerufen am 21. Mai 2013 (englisch). 
5. ↑ Norbert Brügge: ASR Epsilon. Abgerufen am 21. Mai 2013 (englisch). 
6. ↑ H-IIA Launch Vehicle. (PDF; 6,6 MB) JAXA, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 21. Mai 2013 (japanisch/englisch). 
7. ↑ Major Characteristics. JAXA, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 10. Juni 2013; abgerufen am 21. Mai 2013 (englisch). 
8. ↑ ^{a b} A New Type of Launch Vehicle: A Rocket with Artificial Intelligence. JAXA, 28. Dezember 2010, S. 1, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 23. November 2012; abgerufen am 11. November 2012 (englisch).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.jaxa.jp 
9. ↑ der-orion.com: Epsilon zum zweiten Mal im Einsatz (Memento des Originals vom 7. Juni 2019 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/der-orion.com, abgerufen am 26. Dezember 2016
10. ↑ ^{a b} spaceflight101: Enhanced Epsilon – Rockets (Memento vom 26. Dezember 2016 im Internet Archive), abgerufen am 26. Dezember 2016
11. ↑ ASR Epsilon: ASR Epsilon, accessdate: 29. Dezember 2016
12. ↑ spaceflight101: Epsilon – Rockets (Memento vom 27. April 2019 im Internet Archive), accessdate: 29. Dezember 2016
13. ↑ 「イプシロンSロケットの開発及び打上げ輸送サービス事業の 実施に関する基本協定」の締結について. JAXA, 12. Juni 2020.
14. ↑ ^{a b} A New Type of Launch Vehicle: A Rocket with Artificial Intelligence. JAXA, 28. Dezember 2010, S. 3, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 27. April 2012; abgerufen am 11. November 2012 (englisch).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.jaxa.jp 
15. ↑ Stephen Clark: Japan schedules launch of innovative Epsilon rocket. Spaceflight Now, 5. November 2012, abgerufen am 11. November 2012 (englisch). 
16. ↑ Launch of Spectroscopic Planet Observatory for Recognitionof Interaction of Atmosphere (SPRINT-A) by Epsilon-1. JAXA, 9. August 2013, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 25. September 2013; abgerufen am 22. Mai 2023 (englisch). 
17. ↑ „Epsilon“: Triebwerksversagen stoppt japanische Rakete. Abgerufen am 27. August 2013. 
18. ↑ ^{a b c} Japan's 'affordable' Epsilon rocket triumphs on first flight. spaceflightnow, 14. September 2013, abgerufen am 14. September 2013 (englisch). 
19. ↑ Gunter Krebs: SPRINT A (EXCEED). In: Gunter's Space Page. Abgerufen am 11. November 2012 (englisch). 
20. ↑ Epsilon Launch Report. Abgerufen am 18. September 2013 (englisch). 
21. ↑ ASNARO-2 bei Gunter´s Space Page (englisch).
22. ↑ ^{a b} Joseph Navin: JAXA Epsilon fails on sixth flight carrying RAISE-3 and others. nasaspaceflight.com, 11. Oktober 2022, abgerufen am 15. Oktober 2022 (englisch, Datum nach US-Ortszeit). 
23. ↑ Park Si-soo: Japan’s Epsilon fails after liftoff, destroying smallsat payload. Space News, 12. Oktober 2022, abgerufen am 15. Oktober 2022 (englisch). 

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: Epsilon – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• JAXA: Epsilon Launch Vehicle (englisch)