Epsilon (Rakete)

Datei:Epsilon rocket F2.jpg

Epsilon-Rakete

Die Epsilon () ist eine von der Jaxa entwickelte, japanische Feststoffträgerrakete mit optionaler Flüssigtreibstoffoberstufe. Epsilon, nach dem 5. griechischen Buchstaben [[Epsilon|Vorlage:Grek]] bezeichnet, ist Nachfolger der Mu-V-Rakete. Der Erststart erfolgte am 14. September 2013.<ref name="DW">DW: Japan startet neue „Billig-Rakete“ Epsilon, 14. September 2013</ref>

Stufen

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.<ref>Gunter Krebs: Epsilon. In: Gunter's Space Page. Abgerufen am 11. November 2012 (). </ref> 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.<ref name="JAXA_Morita2">A New Type of Launch Vehicle: A Rocket with Artificial Intelligence. JAXA, 28. Dezember 2010, S. 2, abgerufen am 11. November 2012 (). </ref> 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

Die Nutzlastverkleidung umgibt bei der Epsilon neben der Nutzlast auch die vierte Stufe und die dritte Stufe, nicht aber deren Schubdüse.<ref>Epsilon Large Image. JAXA, 2012, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 14. September 2013; abgerufen am 21. Mai 2013 (). </ref> Die dritte Stufe ist spinstabilisiert. Den Spin kann die optionale vierte Stufe vor dem Aussetzen der Nutzlast wieder rückgängig machen.<ref>Norbert Brügge: ASR Epsilon. Abgerufen am 21. Mai 2013 (). </ref> Die Epsilon hat, wie die SRB-A-Booster der H-IIA-Rakete, 2,5 Meter Durchmesser,<ref>H-IIA Launch Vehicle. (PDF; 6,6 MB) JAXA, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 21. Mai 2013 (japanisch/englisch). </ref> 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).<ref>Major Characteristics. JAXA, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 10. Juni 2013; abgerufen am 21. Mai 2013 (). </ref> 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.<ref name="JAXA_Morita1">A New Type of Launch Vehicle: A Rocket with Artificial Intelligence. JAXA, 28. Dezember 2010, S. 1, abgerufen am 11. November 2012 (). </ref>

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.<ref name="der-orion.com">der-orion.com: Epsilon zum zweiten Mal im Einsatz (Memento des Vorlage:IconExternal vom 7. Juni 2019 im Internet Archive) Datei:Pictogram voting info.svg 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</ref> 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.<ref name="spaceflight101">spaceflight101: Enhanced Epsilon – Rockets (Memento vom 26. Dezember 2016 im Internet Archive), abgerufen am 26. Dezember 2016</ref>

Technische Daten

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.<ref name="b14643.de">ASR Epsilon: ASR Epsilon, accessdate: 29. Dezember 2016</ref>

Model	Epsilon<ref name="spaceflight101_1">spaceflight101: Epsilon – Rockets (Memento vom 27. April 2019 im Internet Archive), accessdate: 29. Dezember 2016</ref>	Epsilon-2<ref name="spaceflight101" />	Epsilon-S<ref>「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.</ref>
Stufen	3–4
Höhe	24,4 m	26,0 m	27 m
Durchmesser	2,6 m	2,6 m
Startmasse	91 t	95,1 t
Startschub	2150 kN	2150 kN
Nutzlast	1200 kg LEO 450 kg SSO	1500 kg LEO 590 kg SSO 365 kg HEO	1400 kg LEO (500 km Höhe) 600 kg SSO (700 km Höhe)
	1. Stufe
Typ	SRB-A3	SRB-A3	SRB-3
Höhe	11,68 m	11,68 m
Durchmesser	2,5 m	2,5 m
Treibstoffmasse	66 t BP-207J	66 t BP-207J	66,8 t
Startmasse	75,5 t	75,3 t
Triebwerk	2150 kN Startschub 2305 kN Vakuumschub Nominaldruck 11,1 MPa Spezifischer Impuls 283 s	2150 kN Startschub 2350 kN Vakuumschub Nominaldruck 11,1 MPa Spezifischer Impuls 283 s
Brenndauer	112 s	109 s
	2. Stufe
Typ	M34c	M35
Höhe	4,3 m	5,16 m
Durchmesser	2,2 m	2,5 m
Treibstoffmasse	10,8 t BP-205J	15,0 t BP	15,0 t
Startmasse	12,3 t
Triebwerk	371,5 kN Vakuumschub spezifischer Impuls 300 s	445 kN Vakuumschub spezifischer Impuls 295 s
Brenndauer	105 s	129 s
	3. Stufe
Typ	KM-V2b	KM-V2c	PBS
Höhe	2,3 m	2,25 m
Durchmesser	1,4 m	1,45 m
Treibstoffmasse	2,5 t HTPB	2,5 t HTPB	5,0 t
Startmasse	3,3 t	2,9 t
Triebwerk	99,8 kN Schub spezifischer Impuls 301 s	99,6 kN Schub spezifischer Impuls 299 s
Brenndauer	90 s	89 s
	4. Stufe
Typ	PBS	PBS
Höhe	1,18 m	1,5 m
Durchmesser	1,2 m	1,2 m
Treibstoffmasse	120 kg Hydrazin in drei Tanks	145 kg Hydrazin in einem zentralen Tank
Startmasse	300 kg	300 kg
Triebwerk	0,4 kN Schub spezifischer Impuls 215 s	0,4 kN Schub spezifischer Impuls 215 s
Brenndauer	bis 1100 s	bis 1300 s

Startvorbereitungen

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.<ref name="JAXA_Morita1" /> 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.<ref name="JAXA_Morita3" /> 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.<ref name="JAXA_Morita3">A New Type of Launch Vehicle: A Rocket with Artificial Intelligence. JAXA, 28. Dezember 2010, S. 3, abgerufen am 11. November 2012 (). </ref>

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.<ref name="sfn_121105">Stephen Clark: Japan schedules launch of innovative Epsilon rocket. Spaceflight Now, 5. November 2012, abgerufen am 11. November 2012 (). </ref>

Startliste

Der erste Start war für den 27. August 2013 04:45 Uhr UTC geplant,<ref>Launch of Spectroscopic Planet Observatory for Recognitionof Interaction of Atmosphere (SPRINT-A) by Epsilon-1. JAXA, 9. August 2013, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 25. September 2013; abgerufen am 22. Mai 2023 (). </ref> wurde aber auf Grund von Unregelmäßigkeiten 19 s vor dem Start abgebrochen.<ref name="spon20130827">„Epsilon“: Triebwerksversagen stoppt japanische Rakete. Abgerufen am 27. August 2013. </ref> Er erfolgte dann beim zweiten Versuch am 14. September.<ref name="spaceflightnow">Japan's 'affordable' Epsilon rocket triumphs on first flight. spaceflightnow, 14. September 2013, abgerufen am 14. September 2013 (). </ref>

Dies ist eine vollständige Liste der Epsilon-Starts, Stand Vorlage:Startlistenstand.

Lfd. Nr.	Datum (UTC)	Startplatz	Nutzlast 3	Art der Nutzlast	Nutzlast in kg  1	Orbit 2	Anmerkungen
1	14. Sep. 2013 05:00<ref name="spaceflightnow" />	Uchinoura Space Center	Hisaki (SPRINT-A)<ref name="spaceflightnow" />	Weltraumteleskop zur Untersuchung der Atmosphären und Magnetosphären u. a. der Planeten Venus, Mars und Jupiter im EUV<ref>Gunter Krebs: SPRINT A (EXCEED). In: Gunter's Space Page. Abgerufen am 11. November 2012 (). </ref>	ca. 320 kg	1.150 x 950 km<ref>Epsilon Launch Report. Abgerufen am 18. September 2013 (). </ref>	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<ref>ASNARO-2 bei Gunter’s Space Page (englisch).</ref>		Erfolg
4	18. Jan. 2019 00:50	Uchinoura Space Center	RAPIS-1 VietnamDatei:Flag of Vietnam.svg MicroDragon RISESAT (Hodoyoshi-2) ALE-1 OrigamiSat-1 SingapurDatei:Flag of Singapore.svg/JapanJapan 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 (Oruri) ASTERISC (Asutarisuku) ARICA VietnamDatei:Flag of Vietnam.svg NanoDragon KOSEN-1	Technologieerprobung			Erfolg
6	12. Okt. 2022 00:50	Uchinoura Space Center	RAISE-3 11 Kleinsatelliten	Technologieerprobung		Geplant: 560 km, 97.6°<ref name="nsf_221011"/>	Fehlschlag Offenbar Probleme beim Zünden der dritten Stufe<ref name="nsf_221011">Joseph Navin: JAXA Epsilon fails on sixth flight carrying RAISE-3 and others. nasaspaceflight.com, 11. Oktober 2022, abgerufen am 15. Oktober 2022 (, Datum nach US-Ortszeit). </ref><ref>Park Si-soo: Japan’s Epsilon fails after liftoff, destroying smallsat payload. Space News, 12. Oktober 2022, abgerufen am 15. Oktober 2022 (). </ref>

 

Startmasse der Nutzlast einschließlich mitgeführtem Treibstoff (wet mass).

 

Bahn, auf der die Nutzlast von der Oberstufe ausgesetzt werden soll. Dies ist nicht zwangsläufig der Zielorbit der Nutzlast.

 

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

Einzelnachweise

<references />

Weblinks

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Commons: Epsilon – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• JAXA: Epsilon Launch Vehicle (englisch)

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