Fregat

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Fregat-Stufe mit den sphärischen Tanks, hier in der Konfiguration für Fobos-Grunt

Fregat (russisch Фрегат für Fregatte) ist eine Raketenoberstufe, die vom russischen Unternehmen Lawotschkin gebaut und gegenwärtig in Sojus-Trägerraketen verwendet wird. Die Stufe wird zum Starten von hochfliegenden Satelliten, wie beispielsweise geostationären Kommunikationssatelliten, und Raumsonden verwendet. Fregat kann bis zu 20 Mal wiedergezündet werden und ist somit auch zum Aussetzen von mehreren Satelliten in verschiedenen Umlaufbahnen geeignet.

Entwicklung[Bearbeiten]

Die Fregat-Stufe wurde von dem Antriebsmodul der Fobos- und Mars-96-Raumsonden abgeleitet. Die Entwicklung der Stufe begann 1993, kam jedoch aufgrund von Finanzierungsschwierigkeiten nur sehr langsam voran. Erst mit der Gründung des Unternehmens Starsem zur Vermarktung der Sojus-Rakete und der Unterzeichnung des Vertrags zum Start von vier Cluster-Satelliten für die ESA beschleunigte sich Ende der 1990er die Entwicklung der Fregat-Stufe.

Der erste Start einer Fregat-Oberstufe auf einer Sojus-Rakete (in der Version Sojus-U) fand am 8. Februar 2000 statt. Nach einem weiteren Testflug wurden bei zwei Sojus-U/Fregat-Flügen erfolgreich vier Cluster-Satelliten ins All gebracht. Dabei konnte Fregat ihre Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit beweisen, als sie nach einem zu frühen Abschalten der dritten Stufe der Sojus die Steuerung des Fluges rechtzeitig übernahm und durch ihre überschüssige Treibstoffladung die Mission doch noch retten konnte.

Gegenwärtig wird die Sojus (in den Versionen Sojus-U, Sojus-FG, Sojus-2.1a und Sojus-2.1b) mit der Fregat-Stufe zum Starten von kommerziellen Nutzlasten und Raumsonden (Mars Express, Venus Express) genutzt. Dabei werden die Startaufträge durch die Firma Starsem abgewickelt.

Seit 2011 starten standardmäßig mit Fregat-Stufen ausgerüstete Sojus-Raketen vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, hier erfolgt die Vermarktung über Arianespace.

Ebenfalls 2011 startete die Fobos-Grunt-Mission, bei der mit Hilfe einer modifizierten Fregat-Stufe erstmals eine Sonde auf dem Mars-Mond Phobos landen und Bodenproben zur Erde zurückbringen sollte.

Technik[Bearbeiten]

Die Fregat-Oberstufe ist eine autonome Raketenstufe, die mit einem modernen digitalen Steuerungssystem ausgestattet ist und über eigenständige Kommunikations- und Navigationssysteme verfügt. Dadurch ist die Stufe theoretisch in verschiedene Typen von mittelschweren bis schweren Trägerraketen integrierbar. Die Stufe ist 1,50 m hoch mit einem Durchmesser von 3,35 m. Die Leermasse beträgt 950 kg, und es können bis zu 5.250 kg Raketentreibstoff (NTO/UDMH) mitgenommen werden.

Die Struktur der Stufe besteht aus sechs sphärischen Aluminiumtanks, die im Kreis angeordnet sind. Zwei dieser Tanks enthalten den Treibstoff (UDMH), zwei das Oxidationsmittel (NTO), und zwei weitere dienen als Behälter für die Avionik. Acht Trägerstrukturen, die durch die Tanks verlaufen, dienen der Strukturstabilität.

Das Haupttriebwerk der Stufe ist ein von KB Chimmasch bei Moskau hergestelltes S5.92-Triebwerk mit einer Brennkammer, das durch ein hydraulisches Steuerungssystem seine Position und somit den Schubvektor der Stufe ändern kann. Das Triebwerk kann in zwei Modi betrieben werden: mit einem Schub von 19,85/14 kN und einem spezifischen Impuls von 3.247/3.100 Ns/kg (bzw. 331/316 s).

Zur Lageregelung verfügt Fregat neben den Steuerungsmöglichkeiten des S5.92 über 12 zusätzliche Hydrazin verbrennende 50-N-Triebwerke, die in vier Gruppen angeordnet sind und aus zwei separaten kleineren Tanks mit Treibstoff gespeist werden. Bis zu 85 kg Hydrazin können von der Stufe mitgenommen werden.

Die vergrößerte Fregat-SB-Stufe (russisch Фрегат-СБ) hat zusätzliche abwerfbare Treibstofftanks. Diese Stufe ist 2,3 m hoch bei einem Durchmesser von 3,44 m und wiegt zusammen mit Treibstoff bis zu 11.600 kg. Die Leermasse der Stufe beträgt 950 kg, die Leermasse der abwerfbaren Tanks 375 kg. Fregat-SB soll auf schwereren Trägerraketen – zunächst ist der Einsatz auf der Zenit geplant – eingesetzt werden. Der erste Start fand am 20.Januar 2011 statt. Dabei wurde die Fregat-SB auf einer Zenit gestartet und beförderte den russischen Elektro-L-Wettersatelliten in einen geostationären Orbit.[1]

Startliste[Bearbeiten]

Dies ist die vollständige Liste aller Fregat-Starts. Stand der Liste: 1. September 2014 [1]

Nr. Datum Trägerrakete Typ S/N Startplatz Nutzlast Art der Nutzlast Orbit¹ Anmerkungen
1 8. Februar 2000 Sojus-U Fregat 1001 Ba LC31/PU6 IRDT 1 Wiedereintrittstechnologie LEO Erfolg, 1. Qualifikationsflug
2 20. März 2000 Sojus-U Fregat 1002 Ba LC31/PU6 Dumsat Dummy-Nutzlast HEO Erfolg, 2. Qualifikationsflug
3 16. Juli 2000 Sojus-U Fregat Ba LC31/PU6 Cluster FM6/FM7 Zwei Forschungssatelliten HEO Erfolg
4 8. August 2000 Sojus-U Fregat Ba LC31/PU6 Cluster FM5/FM8 Zwei Forschungssatelliten HEO Erfolg
5 2. Juni 2003 Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 Mars Express Marssonde Marstransfer Erfolg
6 27. Dezember 2003 Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 Amos 2 Kommunikationssatellit GTO Erfolg
7 13. August 2005 Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 Galaxy 14 Kommunikationssatellit zur Versorgung von Kabelfernsehnetzen GTO Erfolg
8 9. November 2005 Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 Venus Express Venussonde Venustransfer Erfolg
9 28. Dezember 2005 Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 GIOVE A Testsatellit für das Galileo-Navigationssystem MEO Erfolg
10 19. Oktober 2006 Sojus-2.1a Fregat Ba LC31/PU6 MetOp A Wettersatellit auf polarer Bahn SSO Erfolg
11 24. Dezember 2006 Sojus-2.1a Fregat Pl LC43/PU4 Meridian 1 militärischer Kommunikationssatellit HEO Erfolg
12 27. Dezember 2006 Sojus-2.1b Fregat Ba LC31/PU6 COROT Weltraumteleskop LEO Erfolg
13 29. Mai 2007 Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 Globalstar 65/69/71/72 4 Kommunikationssatelliten LEO Erfolg
14 20. Oktober 2007 Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 Globalstar 66/67/68/70 4 Kommunikationssatelliten LEO Erfolg
15 14. Dezember 2007 Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 RADARSAT-2 Erdbeobachtungssatellit SSO Erfolg
16 26. April 2008 Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 GIOVE B Testsatellit für das Galileo-Navigationssystem MEO Erfolg
17 21. August 2009 Sojus-2.1a Fregat Pl LC43/PU4 Meridian 2 militärischer Kommunikationssatellit HEO Teilerfolg: in falschen Orbit ausgesetzt, Stufe zündete nur zwei- anstatt dreimal
18 17. September 2009 Sojus-2.1b Fregat Ba LC31/PU6 Meteor M1
Sterkh 2
Universitetsky 2
UGATUSAT
BLITS
IRIS
Wettersatellit

COSPAS-Satellit
Forschungssatellit
Erdbeobachtungssatellit
Technologieerprobung
Technologieerprobung

Erfolg
19 19. Oktober 2010 Sojus-2.1a Fregat-M Ba LC31/PU6 Globalstar 73/74/75/76/77/79 Kommunikationssatellit LEO Erfolg
20 2. November 2010 Sojus-2.1a Fregat-M Pl LC43/PU4 Meridian 3 militärischer Kommunikationssatellit HEO Erfolg
21 20. Januar 2011 Zenit-3F Fregat-SB Ba LC45/PU1 Elektro-L 1 Wettersatellit GEO Erfolg
22 26. Februar 2011 Sojus-2.1b Fregat-M Pl LC43/PU4 Kosmos 2471 (Uragan-K1 #1) GLONASS-Navigationssatellit MEO Erfolg
23 4. Mai 2011 Sojus-2.1a Fregat-M Pl LC43/PU4 Meridian 4 militärischer Kommunikationssatellit HEO Erfolg
24 13.Juli 2011 Sojus-2.1a Fregat-M Ba LC31/PU6 Globalstar 81/83/85/88/89/91 Kommunikationssatelliten LEO Erfolg
25 18. Juli 2011 Zenit-3F Fregat-SB Ba LC45/PU1 RadioAstron Weltraumteleskop HEO Erfolg
26 2. Oktober 2011 Sojus-2.1b Fregat-M Pl LC43/PU4 Kosmos 2474 (Uragan-M #33) GLONASS-Navigationssatellit MEO Erfolg
27 21. Oktober 2011 Sojus-ST Fregat CSG ELS Galileo IOV 1/2 2 Navigationssatelliten MEO Erfolg, Erststart einer Sojus/Fregat von Kourou
28 8. November 2011 Zenit-2FG Fregat-SB Ba LC45/PU1 Fobos-Grunt Mars & Phobossonde Marstransfer Fehlschlag: die von der Fregat abgeleitete Antriebseinheit MDU zündete nicht.

Fregat-SB war hier keine eigenständige Oberstufe, sondern Antriebseinheit der Raumsonde Fobos-Grunt

29 28. November 2011 Sojus-2.1b Fregat Pl LC43/PU4 Kosmos 2478 (Uragan-M #37) GLONASS-Navigationssatellit MEO Erfolg
30 17. Dezember 2011 Sojus-2.1a(ST) Fregat CSG ELS Pléiades 1A
SSOT
ELISA 1/2/3/4
Erdbeobachtungssatellit
Erdbeobachtungssatellit
4 ELINT-Satelliten
Erfolg
31 23. Dezember 2011
12:08
Sojus-2.1b Fregat Pl LC43/PU4 Meridian 5 Militärischer Kommunikationssatellit HEO Fehlschlag: Versagen einer Oberstufe[2]
32 28. Dezember 2011 Sojus-2.1a Fregat Pl LC43/PU4 Globalstar 80/82/84/86/90/92 Kommunikationssatelliten LEO Erfolg
33 22. Juli 2012
06:41
Sojus-FG Fregat Ba LC31/PU6 Kanopus-Vulkan, Belka 2, Zond-PP, TET-1, ExactView 1 Drei Erdbeobachtungssatelliten, Technologieerprobungssatellit, Ortungssatellit LEO Erfolg
34 17. September 2012
16:28
Sojus-2.1a Fregat Ba LC31/PU6 MetOp-B Wettersatellit SSO Erfolg
35 12. Oktober 2012
18:15
Sojus-2.1b(ST) Fregat VS-03 CSG ELS Galileo IOV 3/4 Zwei Navigationssatelliten MEO Erfolg
36 14. November 2012
11:42
Sojus-2.1a Fregat Pl LC43/PU4 Meridian 6 militärischer Kommunikationssatellit HEO Erfolg
37 2. Dezember 2012
02:02
Sojus-2.1a(ST) Fregat VS-04 CSG ELS Pleiades 1B Erdbeobachtungssatellit LEO Erfolg
38 6. Februar 2013
02:02
Sojus-2.1a Fregat Ba LC31/PU6 Globalstar 78/87/93/94/95/96 Kommunikationssatelliten LEO Erfolg
39 26. April 2013
17:28
Sojus-2.1b Fregat Ba LC31/PU6 Resurs-P1 Erdbeobachtungssatellit LEO Erfolg
40 25. Juni 2013
19:27
Sojus-2.1b(ST) Fregat VS-05 CSG ELS 4*O3b Vier Kommunikationssatelliten MEO Erfolg
41 19. Dezember 2013
9:12
Sojus-2.1b(ST) Fregat VS-06 CSG ELS Gaia Astronomie-Sonde L2 Erfolg
42 23. März 2014
22:45
Sojus-2.1b Fregat 112-01 Pl LC43/PU4 Kosmos 2494 (Uragan-M #42) GLONASS-Navigationssatellit MEO Erfolg
43 3. April 2014
21:02
Sojus-2.1b Fregat VS-07 CSG ELS Sentinel-1A Radar-Satellit zur Erderkundung LEO Erfolg
44 14. Juni 2014
17:16
Sojus-2.1b Fregat 112-02 Pl LC43/PU4 Kosmos 2500 (Uragan-M #43) GLONASS-Navigationssatellit MEO Erfolg
45 8. Juli 2014
15:58
Sojus-2.1b Fregat Ba LC31/PU6 Meteor M2
MKA-FKI
SkySat-2
DX1
TechDemoSat1
UKube-1
AISSAT-2
Wettersatellit 2900 kg
Forschungssatellit ~250 kg
Erdbeobachtungssatellit ~100 kg
Verkehrsüberwachungssatellit 22kg
Technologieerprobungssatellit ~100 kg
Technologieerprobungssatellit 4 kg
Verkehrsüberwachungssatellit 7 kg
Erfolg
46 10. Juli 2014
18:55
Sojus-2.1b Fregat VS-08 1032 CSG ELS 4*O3b Vier Kommunikationssatelliten MEO Erfolg
47 22. August 2014
12:27
Sojus-2.1b(ST) Fregat VS-09 1039 CSG ELS Galileo FOC M1-5

Galileo FOC M1-6

2 Navigationssatelliten MEO Fehlschlag: Korrekter Orbit verfehlt
48 30. Oktober 2014
01:43
Sojus-2.1a Fregat Pl LC43/PU4 Meridian 7 militärischer Kommunikationssatellit HEO Erfolg
49 30. November 2014
21:52
Sojus-2.1b Fregat Pl LC43/PU4 GLONASS K Navigationssatellit MEO Erfolg
46 18. Dezember 2014
18:37
Sojus-2.1b Fregat MT VS-10 CSG ELS 4*O3b Vier Kommunikationssatelliten MEO Erfolg
  • ¹ Nicht zwangsläufig der Zielorbit der Nutzlast - sondern die Bahn auf der die Nutzlast von der Oberstufe ausgesetzt wurde.

Für geplante Starts der Fregat-Stufe siehe die Liste der geplanten Sojus-Starts und die Liste der geplanten Zenit-Starts.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Gunter Krebs: Fregat. In: Gunter's Space Page. 23. August 2014, abgerufen am 1. September 2014 (englisch).
  2. Russischer Kommunikationssatellit stürzt nach Fehlstart ab. AFP, 23. Dezember 2011, abgerufen am 23. Dezember 2011.