Proton (Rakete)

Proton_Zvezda.jpg zur Internationalen Raumstation ISS befördert (Juli 2000)]]

Proton-K_rocket_with_Zond_spacecraft.jpg Raumschiff für bemannte Mondeinsätze. Die Einstiegsluke für Kosmonauten und der Rettungsturm sind deutlich auf der Spitze der Rakete zu sehen (Baikonur, späte 1960er)]]

Proton-K-Zarya.jpg ISS-Modul (Baikonur, 1998)]]

Proton with Granat.jpg-Weltraumteleskop (Baikonur, 1989)]]

Proton (russisch Протон, bekannt auch als UR-500) ist die Bezeichnung für eine russische Trägerrakete, die zum Starten schwerer Nutzlasten (z.B. Raumstation-Module), geostationärer Satelliten sowie schwerer interplanetarer Raumsonden verwendet wird.

Die Rakete entstand in der ersten Hälfte der 1960er zunächst als ein Entwurf einer superschweren Interkontinentalrakete, die vermutlich dem Transport von 30-Megatonnen-Sprengköpfen dienen sollte. Nachdem dieses Programm aufgegeben wurde, wurde die Rakete dem bemannten Mondprogramm zugeordnet, in dessen Rahmen sie zu einer Raumfahrtrakete weiterentwickelt wurde. Seit ihrem Erststart am 16. Juli 1965 und zahlreichen folgenden Fehlstarts hat sie zahlreiche Verbesserungen erfahren und gehört mittlerweile zu den erfolgreichsten, zuverlässigsten und kostengünstigsten Raketen weltweit.

Technik

Je nach Version und Mission hat die Proton 3 bis 4 Stufen (die Erststartversion war zweistufig) und kann eine bis zu 21 Tonnen schwere Nutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn bringen. Die Erststufe mit einem Gewicht von ca. 450 Tonnen besteht aus einem zentralem Tank mit 4,1 Metern Durchmesser und 21 Metern Länge für den Treibstoffanteil UDMH und 6 Außentanks für den Treibstoffanteil Distickstofftetroxid mit einem Durchmesser von 1,6 Metern und je einem daran befestigten Triebwerk RD-253. Die Außentanks haben die Form von Boostern und werden oft für diese gehalten, sind jedoch keine. Der Treibstoff reicht für eine Brenndauer von etwa 125 Sekunden. Die Zweitstufe mit einem Gewicht von ca. 135 Tonnen besitzt drei RD-210-Triebwerke und ein RD-211-Triebwerk, ist 10,9 Meter lang und liefert einen Vakuumschub von ungefähr 2300 kN. Der Treibstoffvorrat der Zweitstufe reicht für eine Brenndauer von etwa 160 Sekunden. Die dritte Stufe wird von einem RD-0213-Triebwerk angetrieben. Sowohl zweite, als auch dritte Stufe verbrennen UDMH und Distickstofftetroxid als Treibstoff.

Zum Erreichen von geostationären Umlaufbahnen und zum Starten von interplanetaren Sonden erhält die Proton noch eine zusätzliche vierte Stufe. Der erste Start einer vierstufigen Proton erfolgte am 10. März 1967 im Rahmen des bemannten Mondprogramms. Die vierte Stufe erhielt den Namen Block D, in späteren Jahren entstanden durch Verbesserungen mehrere Versionen dieser Stufe, die für verschiedene Nutzlasten ausgelegt sind. Ab 1999 kam eine neue Oberstufe zum Einsatz - die Breeze M, die nun vor allem kommerzielle Nutzlasten in den Weltraum befördert.

Startanlagen der Proton existieren nur in Baikonur, das auf kasachischem Boden liegt. Da die Proton die einzige Trägerrakete Russlands ist, mit der schwere militärische Frühwarn- und Kommunikationssatelliten in die geostationäre Umlaufbahn gebracht werden können, ist ihre Verfügbarkeit für das Militär strategisch wichtig. Da diese durch die geografische Lage von Baikonur nicht gewährleistet werden kann, soll die Proton in den nächsten Jahren durch die neue schwere Angara-A5-Rakete ersetzt werden, für die derzeit eine Startanlage in Plessezk entsteht (Plessezk liegt auf russischem Boden). Der Erststart der Angara ist jedoch nicht vor 2007/2008 zu erwarten, bis zum Flug der schweren Angara-A5 Version, die die Proton ersetzen soll, dürften einige weitere Jahre vergehen.

Um die Wartezeit bis zum operationellen Einsatz der Angara zu überbrücken und dennoch im hart umkämpften kommerziellen Geschäft bleiben zu können, wurde als Zwischenlösung eine Weiterentwicklung der Proton zur Proton-M durchgeführt. Die Proton-M ist derzeit einer der erfolgreichsten kommerziellen Träger weltweit, der Preis für einen Start der Rakete dürfte bei etwa 70-80 Millionen US-Dollar liegen. Die internationale Vermarktung erfolgt vom Konsortium International Launch Services (ILS), zu dem auch die US-Firma Lockheed-Martin gehört, die die Atlas-Trägerrakete baut.

Proton-M

Schwerpunkt der Weiterentwicklung stellte die Steigerung der Nutzlast, des Nutzlastvolumens und der Flexibilität der Aufstiegsbahnen dar. Im Hintergrund standen auch Aspekte des Konkurrenzkampfes innerhalb der russischen Raumfahrtkonzerne. Neben der Anwendung der Breeze-M Oberstufe (im Gegensatz zu Block-DM ebenfalls vom russischen Hersteller GKNPZ Chrunitschew) wurden die Triebwerke der ersten Stufe durch 6 mal RD-275 mit ca. 7 % mehr Leistung (je 1635 kN Bodenschub) ersetzt. Ein völlig neues digitales Lenksystem (Hersteller Piljugin-Zentrum Moskau) ermöglicht eine bessere Treibstoffausnutzung und variablere Aufstiegsbahnen und ist zudem 200 kg leichter als das bisherige ukrainische, analoge System. Ebenfalls digitalisiert wurde das Telemetriesystem (Produktionsvereinigung für Messtechnik in Koroljow). Nutzlastverkleidungen aus Verbundwerkstoffen stehen in Größen von 13,20 m, 11,60 m und 19,75 m Länge mit 4,35 m und 5 m Durchmesser zur Verfügung.

Die Produktion erfolgt durch den Konzern GKNPZ Chrunitschew in Moskau-Fili, nach einem Bahntransport wird die Endmontage der Rakete im Montagekomplex MIK-92 auf dem Kosmodrom Baikonur durchgeführt. Der Start erfolgt über die Rampen PU-24 und PU-39. Der Erststart der Weiterentwicklung erfolgte am 7. April 2001, nachdem die Breeze-M Oberstufe bereits zuvor in Verbindung mit der älteren Proton-K erfolgreich getestet wurde. Für russische Nutzlasten wird die Proton-K zeitweilig noch parallel eingesetzt, da sie etwas günstiger als Proton-M ist.

Versionen

Proton: zwei Stufen (Erststart 16. Juli 1965, letzter Start 6. Juli 1966)
Proton K: drei Stufen – letzter Start 2000
Proton K / Block D (D-1, D-2, DM, DM-2, DM-2M, DM-5, DM1, DM2, DM3, DM4): vier Stufen (Erststart (Block D) 6. Juli 1966 – derzeit im Einsatz (Block DM-2 und spätere))
Proton K / Breeze M: vier Stufen, Übergangsversion auf Proton M / Breeze M (Erststart 5. Juli 1999)
Proton M: 3 Stufen, erster Einsatz voraussichtlich 2008 mit dem MLM-Modul der Internationalen Raumstation
Proton M / Breeze M: vier Stufen (Erststart 7. April 2001 – derzeit im Einsatz)

Technische Daten

Erststartversion

Stufen: 2
Höhe: 32 m
Durchmesser 1. Stufe: 7,40 m (mit Außentanks)
Durchmesser 2. Stufe: 4,10 m
Startgewicht: ca. 585 t (davon ca. 541 t Treibstoff)
Startschub: 8844 kN
Vakuumschub: 10020 kN
Nutzlast: ca. 12 t (NEO)
Treibstoff: UDMH/Distickstofftetroxid
GRAU-Index: 8K82

Proton K

Stufen: 3 / 4

Höhe: 49 m
Durchmesser 1. Stufe: 7,4 m (mit Außentanks)
Durchmesser 2./3. Stufe: 4,1 m
Durchmesser 4. Stufe: 3,7 m (Block DM)
Startgewicht: ca. 684 t (davon ca. 634 t Treibstoff)
Startschub: 9500 kN (6 × RD-253)
Nutzlast: ca. 19,76 t (NEO), ca. 4,8 t (interplanetar), ca. 2,6 t (GEO)
Treibstoff: UDMH/Distickstofftetroxid
GRAU-Index: 8K82K

Proton M

Stufen: 3 / 4

Höhe: 57,2 m (mit 4.Stufe und Nutzlastverkleidung)
Durchmesser 1. Stufe: 7,4 m (mit Außentanks)
Durchmesser 2./3. Stufe: 4,1 m
Durchmesser 4. Stufe: 4,1 m (Breeze-M)
Startgewicht: ca. 690 t
Startschub: 9800 kN (6 × RD-275)
Nutzlast: ca. 21 t (NEO), ca. 4,8 t (interplanetar), ca. 3,2 t (GEO)
Treibstoff: UDMH/Distickstofftetroxid
GRAU-Index: 8K82KM

Startliste

Diese Liste ist unvollständig, jedoch sind alle seit dem 1. Januar 2005 erfolgten Starts aufgelistet. Stand der Liste: 18. Juni 2006

- bgcolor="#FFDEAD"	Datum und Uhrzeit UTC	Typ	Stufen	Startplatz	Nutzlast	Art der Nutzlast	Anmerkungen
...	...	...	...	...	...	...
3. Februar 2005 02:27	Proton-M/Breeze-M	4	Ba LC81/PU24	AMC 12	Kommerzieller Kommunikationssatellit	Erfolg
29. März 2005 22:31	Proton-K/Block-DM-2M	4	Ba LC200/PU39	Express AM2	Kommunikationssatellit	Erfolg
22. Mai 2005 16:59	Proton-M/Breeze-M	4	Ba LC200/PU39	DirecTV 8	Kommerzieller Kommunikationssatellit	Erfolg
24. Juni 2005 19:41	Proton-K/Block-DM-2	4	Ba LC200/PU39	Express AM3	Kommunikationssatellit	Erfolg
8. September 2005 21:53:40	Proton-M/Breeze-M	4	Ba LC200/PU39	Anik F1R	Kommerzieller Kommunikationssatellit	Erfolg
25. Dezember 2005 05:07:09	Proton-K/Block-DM-2	4	Ba LC81/PU23	Kosmos 2417-2419	Drei GLONASS-Navigationssatelliten (zwei Uragan-M und ein Uragan)	Erfolg
29. Dezember 2005 02:28:40	Proton-M/Breeze-M	4	Ba LC200/PU39	AMC 23	Kommerzieller Kommunikationssatellit	Erfolg
28. Februar 2006 20:10	Proton-M/Breeze-M	4	Ba LC200/PU39	Arabsat 4A	Kommerzieller Kommunikationssatellit	Fehlschlag: Fehlfunktion der Breeze-M-Oberstufe während des zweiten Brennvorgangs, Satellit in einem zu niedrigen Orbit
17. Juni 2006 22:44:05	Proton-K/Block-DM3	4	Ba LC200/PU39	KazSat	Kommunikationssatellit	Erfolg

Geplante Starts

Stand der Liste: 7. Juli 2006

- bgcolor="#FFDEAD"	Datum und Uhrzeit UTC	Typ	Stufen	Startplatz	Nutzlast	Art der Nutzlast	Anmerkungen
4. August 2006	Proton-M/Breeze-M	4	Ba	Hot Bird 8	Kommerzieller Kommunikationssatellit	Geplant
2006?	Proton-M/Breeze-M	4	Ba	Arabsat 4B (BADR-4)	Kommerzieller Kommunikationssatellit	Geplant

Weblinks

Die Proton von Bernd Leitenberger (dt.)
Proton (dt.)
Proton bei ILS, dem Anbieter der Rakete (engl.)

Raketentyp

Gourt Home::Gourt :: Proton (Rakete)