mini|Eine Vega vor dem Start des Erdbeobachtungs­satelliten Sentinel-2 (Juni 2015)

Vega ( „Europäische Trägerrakete fortgeschrittener Generation“) ist eine Serie von vierstufigen italienischen Trägerraketen für kleine Satelliten, die seit 1998 im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) von Avio entwickelt wurden bzw. werden. Die ursprüngliche Vega konnte bis zu 1,5 Tonnen Nutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn bringen. Sie startete erstmals am 13. Februar 2012 und letztmals am 5. September 2024. Das Nachfolgemodell Vega-C kann bis zu 2,5 Tonnen transportieren und startete erstmals am 13. Juli 2022. Die noch stärkere Vega-E ist in Entwicklung und soll frühestens 2027 in Betrieb gehen.

Alle Vega-Raketen starten vom Ensemble de Lancement Vega (ELV) des französischen Raumfahrtzentrums Guayana. Bis 2025 wurden sie von Arianespace vermarktet und betrieben. Im Zeitraum von Sommer 2025 bis Ende 2026 gehen bzw. gingen diese Aufgaben in mehreren Schritten auf Avio über.Vega C to launch Brazilian satellite: „Arianespace remains responsible for one additional Vega C launch, although Cavaillolès said that mission will not be the next Vega C launch but will instead take place later in the year. Avio will handle the next Vega C launch, but neither company has disclosed a schedule for upcoming Vega missions.“Ariane 6 boosts production efficiency and cuts costs in European space industry: „Arianespace has sent eight Korean satellites into space since 1992, and we are currently preparing for the launches of Arirang 6 and 7,“ emphasizing that „Korea is a long-standing cooperative partner of Arianespace“. Ariang 7 startete 2025, Ariang 6 ist für 2026 geplant.

Vega Entwicklung Die Entwicklung der Vega wurde von der italienischen Raumfahrtagentur ASI und der italienischen Raumfahrtindustrie als nationales Vorhaben gestartet. 1998 wurde daraus mit Hilfe des damaligen ESA-Generaldirektors Antonio Rodotà ein ESA-Projekt. Ziel der ESA war, mit einer leichten Trägerrakete die europäischen Startkapazitäten zu erweitern. Die Vega sollte die schwere Ariane 5, die vom Raumfahrtzentrum Guayana in Kourou startete, ergänzen. Durch die einfache Bauweise der Vega als Feststoffrakete erhoffte man sich eine erhöhte Zuverlässigkeit und eine drastische Reduzierung der Startkosten auf unter 20 Millionen Euro.

Es beteiligten sich sieben Nationen: Italien (65 %), Frankreich (12,43 %), Belgien (5,63 %), Spanien (5 %), die Niederlande (NIVR, 3,5 %), die Schweiz (EKWF, 1,34 %) und Schweden (0,8 %). Deutschland blieb außen vor, da das DLR damals keinen Markt für einen neuen Träger sah und auf die verfügbaren russischen Träger verwies. Nachdem deren Startpreise stark angestiegen waren, wurde vor dem Jungfernflug angekündigt, sich bei einer Weiterentwicklung zu beteiligen. Anfang der 2010er Jahre wurden dazu im DLR-Institut SART unter der Bezeichnung VENUS I+II Studien durchgeführt.Bernd Leitenberger: Die Vega: Europas jüngste Trägerrakete. BOD, Norderstedt 2012, ISBN 978-3-8448-0619-9, S. 85–90.

Die ESA gab an, dass sich an der Entwicklung der verbesserten Vega-C neben den oben genannten Mitgliedsländern auch Deutschland, Irland, Norwegen, Österreich, Rumänien und Tschechien beteiligten.

Ende 2004 begann der Umbau der Ariane-1-Startrampe ELA-1 zur ELV (l’Ensemble de Lancement Vega) Anlage, um die Vega starten zu können.

Ein Prototyp des für die Vega-Erststufe vorgesehenen italienischen P80-Triebwerkes wurde am 4. Dezember 2007 in Kourou erfolgreich getestet.Flug Revue 2/2008, S. 80. Am 28. April 2009 erfolgte der finale zweite Test des Raketenmotors der dritten Stufe im italienischen Salto di Quirra.

mini|Plan des Raumfahrtzentrums Guayana mit Vega-Startrampe

Betrieb Der erste Start der Rakete erfolgte am 13. Februar 2012. Als Nutzlast beförderte sie den 390 kg schweren Satelliten LARES sowie acht Kleinstsatelliten (12,5 kg und siebenmal etwa 1 kg) in niedrige Erdumlaufbahnen. Das ESA-Entwicklungsprogramm VERTA (Vega Research and Technology Accompaniment) förderte die ersten fünf Flüge der Vega. Vermarktet und betrieben wurde sie von Arianespace.

Die Vega wurde 2024 nach 12 Jahren und 20 Starts, davon 2 misslungen und 18 erfolgreich, außer Dienst gestellt. Sie absolvierte ihren letzten Flug am 5. September 2024 um 3:50 Uhr MESZ.

Technik Die Gesamthöhe der vierstufigen Rakete betrug 30 Meter bei maximal drei Metern Durchmesser, einer Startmasse von 137 Tonnen und einem Startschub von 2700 Kilonewton. Das hohe Schub-zu-Gewichts-Verhältnis bewirkte eine im Vergleich zu anderen Trägern auffallend hohe Beschleunigung. So schaffte es die Rakete mit der ersten Stufe in 105 Sekunden auf über 6000 km/h (Beschleunigung etwa 16 m/s²).

Die drei unteren Raketenstufen wurden mit dem festen Treibstoff HTPB 1912 betrieben, einer Mischung aus ca. 69 % Ammoniumperchlorat, 19 % Aluminiumpulver und 12 % hydroxyl-terminiertem Polybutadien. Der Antrieb wurde gegenüber den Feststoffboostern der Ariane 5 weiterentwickelt. So wurde durch die Bauweise aus gewickelten Faserverbundwerkstoffen erheblich Masse eingespart. Die Stufen arbeiteten mit höherem Brennkammerdruck und die Düsen wurden elektromechanisch anstatt hydraulisch bewegt. Die dabei gewonnenen technologischen Erkenntnisse waren der Grund, warum Frankreich nach anfänglicher Ablehnung der Vega sich doch an der Trägerrakete beteiligte. Es war einmal geplant, die Technologie der ersten Stufe P80 auf die Ariane-5-Booster zu übertragen, um die Nutzlast zu steigern und die Fertigungskosten zu senken.Bernd Leitenberger: Die Vega: Europas jüngste Trägerrakete. BOD, Norderstedt 2012, ISBN 978-3-8448-0619-9, S. 13–29. Die Boostertechnologie kam dann in Form der P120C erstmals bei der Ariane 6 zum Einsatz. Die Zünder der Zefiro 9, Zefiro 23 und P80 wurden von Aerospace Propulsion Products entwickelt, einem Unternehmen der Arianespace.

Die vierte Stufe AVUM war mit einem Triebwerk für Flüssigtreibstoff ausgestattet. Dieses Triebwerk mit dem Namen VG 143 basierte noch auf dem sowjetischen RD 869, welches für die Interkontinentalrakete R-36M entwickelt worden war. Der Vorteil des Triebwerks war die ausgereifte und bewährte Technologie, sowie der günstige Preis durch die hohen Stückzahlen. 2008 wurde das erste Exemplar an Avio ausgeliefert.Fliegerrevue Mai 2010, S. 42–46, Raketen vom Dnepr – Raumfahrtmacht Ukraine. Es ließ sich mehrfach zünden und platzierte die Nutzlast in dem vorgesehenen Orbit. Als Treibstoff diente Dimethylhydrazin zusammen mit Stickstofftetroxid als Oxidator.

Die Technologie der Nutzlastverkleidung, die nach dem Verlassen der dichteren Atmosphärenschichten abgeworfen wird, beruhte auf der der Ariane 5.

Version Erste Stufe Zweite Stufe Dritte Stufe Vierte Stufe Triebwerk P80 Zefiro 23 Zefiro 9 AVUM Typ Feststoff Flüssigkeit Treibstoff HTPB 1912 UDMH / N2O4 Höhe 11,2 m 8,39 4,12 m 1,74 m Durchmesser 3 m 1,9 m Treibstoffmenge 87,7 t 23,9 t 10,5 t 381 kg N2O4 196 kg UDMH Gesamtmasse 96,2 t 26,3 t 12,0 t Trockenmasse 688 kg Schub (max.) 3015 kN 1120 kN 217 kN 2,45 kN Entspannungsverhältnis 16 25 56 – Brenndauer 109,9 s 71,6 s 117 s 315,2 s

Vega-C – Vega Consolidated mini|hochkant=0.7|Modell der Vega-C bei der Pariser Luftfahrtschau im Juni 2015

Technischer Aufbau, Entwicklung und Betrieb Die vierstufige Vega-C ist beim Start 35 Meter hoch und hat ein Gewicht von 210 Tonnen. Der Name „consolidated“ stammt aus dem Konzept der Entwicklung und Verwendung von Teilen, die gemeinsam von Vega-C und Ariane 6 genutzt werden können, beispielsweise der Nutzlastverkleidung und der P120C. Das Ziel ist eine größere Effizienz bei Entwicklung und Produktion von Komponenten.

Bei dieser Version der Vega wurde die erste Stufe P80 durch die verlängerte Stufe P120C ersetzt, die auch als Booster für die Ariane 6 dient. Der Durchmesser der ersten Stufe wurde auf 3,4 m erweitert. Als zweite Stufe kommt die Zefiro 40 mit größerem Durchmesser von 2,3 Metern zum Einsatz. Die dritte Stufe Zefiro 9 wurde beibehalten. So wurde die Nutzlastkapazität von 1500 kg auf 2200 kg in eine niedrige Erdumlaufbahn erhöht. Die AVUM+ Oberstufe für die Vega-C ist eine erweiterte Version der AVUM mit ca. 30 % größeren Tanks. Die Nutzlastverkleidung besteht aus zwei Hälften und ist aus faserverstärktem Kunststoff und Aluminium-Sandwich-Platten gefertigt. Sie hat sie einen Durchmesser von 3,317 m, ist 9,374 m lang und wiegt 860 kg.

Die P120C-Erststufe wurde im Sommer 2018 erfolgreich getestet. Der Zusammenbau der Komponenten der Rakete für den Erstflug VV21 begann am 15. April 2022, als die Erststufe in der Zone de Lancement Vega (ZLV) (französisch „Abschussbereich Vega“) in Kourou ankam. Der erfolgreiche Erstflug war am 13. Juli 2022.

Seit dem russischen Einmarsch in die Ukraine im Februar 2022 gab es Bedenken über die künftige Verfügbarkeit des AVUM-Triebwerks, da es in der Ukraine vom Hersteller Juschmasch mit zugelieferten russischen Komponenten gefertigt wurde. Avio gab im März 2022 an, eine Anzahl Triebwerke als „strategische Reserve“ eingelagert zu haben, und sehe mittelfristig keine Lieferengpässe. Die ESA untersuchte jedoch europäische und US-amerikanische Alternativen für die Triebwerke. Aufgrund der strategischen Entscheidung zu Beginn des Vega-Programms, auf europäische Technologie zu setzen, konnten weitere für AVUM notwendige Komponenten, beispielsweise die Tanks, die anfänglich von Russland geliefert wurden, auch aus Deutschland geliefert werden.

Nach einem Fehlstart im Dezember 2022 wurde die Düse der zweiten Stufe Zefiro 40 neu entworfen. Zuvor wurde das Material eines Einlegeteils als unzureichend identifiziert, nachdem eine Rezertifizierung jedoch scheiterte, wurde die gesamte Düse verändert. Ein Qualifizierungsmodell der überarbeiteten zweiten Stufe wurde 2024 nach Sardinien verschifft zur Testzündung des Triebwerks. Im Mai 2024 gelang eine erste Testzündung über 94 Sekunden, im Oktober 2024 eine zweite Testzündung mit längerer Dauer. Der erste Start mit der neuen Düse fand am 5. Dezember 2024 statt.

Version Erste Stufe Zweite Stufe Dritte Stufe Vierte Stufe Triebwerk P120C Zefiro 40 Zefiro 9 AVUM+ Typ Feststoff Flüssigkeit Treibstoff HTPB 1912 UDMH / N2O4 Höhe 13,38 m 8,07 4,12 m 2,04 Durchmesser 3,4 m 2,4 m 1,9 m 2,18 Treibstoffmenge 143,6 t 36,2 t 10,5 t 492 kg N2O4 248 kg UDMH Gesamtmasse 155 t 40,5 t 12 t Trockenmasse 689 kg Schub (max.) 4323 kN 1304 kN 317 kN 2,42 kN Entspannungsverhältnis 14,56 37 56 Brenndauer 132,8 s 92,9 s 117,1 s 940 s

Nutzlasten In der einfachsten Konfiguration kann die Vega-C ein oder zwei Nutzlasten in eine Umlaufbahn bringen. Daneben können sogenannte „Piggyback“-Missionen (englisch etwa „Huckepack“) durchgeführt werden, bei denen mit einer größeren Nutzlast eine Reihe zusätzlicher kleinerer Nutzlasten mit ähnlichen Umlaufbahnen gestartet werden. Die möglichen Bahnen und das Startdatum richten sich in erster Linie nach den Anforderungen der Hauptnutzlast. Rideshare-Missionen hingegen sammeln kleinere Nutzlasten und befördern sie in für alle Beteiligten ausgehandelte und akzeptierbare Umlaufbahnen. Es soll mindestens einmal im Jahr eine Rideshare-Mission geben. Für die Konfiguration der Nutzlasten gibt es zwei verschiedene Nutzlastadapter (Vampire 937 und Vampire 1194) und verschiedene Adapterringe, mit denen unterschiedliche Kombinationen von Minisatelliten (200–400 kg), Mikrosatelliten (50–200 kg), Nanosatelliten (< 50 kg) oder Cubesats realisiert werden können.

Vega-E – Vega Evolution