Das neue «Arbeitspferd» der United Launch Alliance
Die Vulcan Centaur ist die moderne und leistungsstarke Trägerrakete der United Launch Alliance (ULA), die seit 2024 ihren Dienst aufnimmt. Sie ersetzt schrittweise die bewährten, jedoch inzwischen in die Jahre gekommenen Modelle Atlas V und Delta IV. Die neue Rakete steht für eine deutlich höhere Leistungsfähigkeit, geringere Kosten pro Start von etwa 110 Millionen US-Dollar sowie die vollständige Unabhängigkeit von russischer Technik – ein bedeutender Meilenstein in der US-Raumfahrt.
Die Entwicklung der Vulcan begann im Jahr 2014 und war das Ergebnis zweier drängender Faktoren. Zum einen geriet ULA zunehmend unter Konkurrenzdruck, da SpaceX mit der Falcon 9 immer mehr kommerzielle und zivile Kunden gewann. Dadurch drohte ULA langfristig, sich auf Militär- und Geheimdienstaufträge beschränken zu müssen. Zum anderen spielte die geopolitische Lage eine entscheidende Rolle: Die Atlas V nutzte den russischen RD-180-Motor, doch nach der Annexion der Krim im Jahr 2014 untersagte der US-Kongress ab 2022 den Einsatz russischer Triebwerke für militärische Starts.
Ursprünglich war ein schrittweiser Ersatz geplant. Zunächst sollte lediglich die erste Stufe mit neuen Triebwerken ausgestattet werden, während später eine komplett neue Oberstufe, die Advanced Cryogenic Evolved Stage (ACES), folgen sollte. Im Jahr 2018 entschied sich ULA schliesslich für die BE-4-Triebwerke von Blue Origin, die mit Methan und Flüssigsauerstoff betrieben werden, und kombinierte diese mit der bewährten Centaur-Technologie, die jedoch deutlich vergrössert und als Centaur V weiterentwickelt wurde. Die US-Regierung unterstützte das Projekt im Rahmen des National Security Space Launch (NSSL)-Programms mit über einer Milliarde Dollar.
Entwicklung der Vulcan Centaur
Die Entwicklung verlief jedoch nicht ohne Verzögerungen. Die BE-4-Triebwerke benötigten deutlich länger als geplant, und auch die Centaur V hatte 2023 mit einem fehlgeschlagenen Tanktest zu kämpfen. Darüber hinaus zog sich die Zertifizierung für militärische Missionen in die Länge. Der ursprünglich für 2019 vorgesehene Erstflug wurde daher mehrfach verschoben und fand schliesslich am 8. Januar 2024 statt. Bei diesem Jungfernflug in der VC2S-Konfiguration wurde der private Mondlander Peregrine erfolgreich in eine Mond-Transferbahn gebracht – ein voller Erfolg für die Rakete selbst, auch wenn der Lander später eigene Probleme entwickelte.
Der zweite Flug im Oktober 2024 diente als erster Zertifizierungsflug für nationale Sicherheitsmissionen. Obwohl es dabei zu einer Anomalie kam – eine Düse eines Feststoffboosters löste sich, was zu asymmetrischem Schub und Trümmerbildung führte – erreichte die Rakete dennoch planmässig die Umlaufbahn. Im März 2025 wurde die Vulcan schliesslich offiziell von der US Space Force zertifiziert.
Bis März 2026 konnte die Rakete bereits vier erfolgreiche Starts verzeichnen, darunter den zweiten Militärflug USSF-87 im Februar 2026. Dieser erfolgte in der VC4S-Konfiguration mit vier Boostern und brachte die Nutzlast direkt in den geosynchronen Orbit. Auch hier trat erneut eine Anomalie an einem Booster auf, doch die Mission wurde dennoch präzise erfüllt. Für das Jahr 2026 plant ULA insgesamt 16 bis 18 Starts und strebt eine weitere Steigerung der Startfrequenz an.
Technisch handelt es sich bei der Vulcan Centaur um eine zweistufige Rakete mit einem Durchmesser von 5,4 Metern. Ihre Höhe beträgt je nach Nutzlastverkleidung etwa 61,6 Meter in der Standard- oder 67,3 Meter in der verlängerten Version. Die Startmasse kann bis zu rund 547 Tonnen erreichen.
Die erste Stufe, auch Booster genannt, wird von zwei BE-4-Triebwerken von Blue Origin angetrieben. Diese verwenden flüssiges Methan und Flüssigsauerstoff als Treibstoff und liefern jeweils etwa 2.450 Kilonewton Schub auf Meereshöhe, was zusammen rund 4.900 Kilonewton ergibt. Die Brenndauer beträgt etwa 299 Sekunden. Der Tank besteht aus einer Aluminium-Orthogrid-Struktur mit gemeinsamer Schottwand und hat eine Länge von 33,3 Metern.
Optional kann die Rakete mit bis zu sechs Feststoffboostern vom Typ GEM-63XL von Northrop Grumman ausgestattet werden. Diese bestehen aus Graphit-Epoxid-Material, liefern jeweils bis zu 2.061 Kilonewton Schub und haben eine Brenndauer von etwa 87 bis 90 Sekunden. Je nach Missionsanforderung kommen unterschiedliche Konfigurationen zum Einsatz: VC0S ohne Booster, VC2S mit zwei, VC4S mit vier und VC6S mit sechs Boostern. Nach dem Ausbrennen werden die Booster abgeworfen.
Die zweite Stufe, die Centaur V, bildet das eigentliche Herzstück der Rakete und ist insbesondere für komplexe Missionen ausgelegt. Sie wird von zwei RL10C-1-1A-Triebwerken von Aerojet Rocketdyne angetrieben, wobei zukünftig auch die leistungsstärkere RL10E-Version geplant ist. Als Treibstoff dienen flüssiger Wasserstoff und Flüssigsauerstoff. Jedes Triebwerk liefert etwa 106 Kilonewton Schub, und die Brenndauer kann über 1.000 Sekunden betragen. Der Tank besteht aus druckstabilisiertem Edelstahl mit extrem dünnen Wandstärken von nur etwa einem Millimeter und ist mit Schaum sowie mehrschichtiger Isolationsfolie versehen. Die Stufe kann bis zu 12,6 Meter lang sein und hat ebenfalls einen Durchmesser von 5,4 Metern. Besonders hervorzuheben ist ihre aussergewöhnliche Präzision und die Fähigkeit zu mehrfachen Zündungen, wodurch sie sich ideal für direkte Einschüsse in den geosynchronen Orbit oder andere anspruchsvolle Bahnmanöver eignet. Die Centaur V besitzt die längste Einsatzdauer und die höchste Energie aller bisherigen Oberstufen.
Die Nutzlastverkleidung hat einen Durchmesser von 5,4 Metern und ist in einer Composite-Sandwich-Bauweise ausgeführt. Sie ist entweder 15,5 Meter oder in der verlängerten Version 21,3 Meter lang. Sie wird debris-frei abgeworfen, und die Integration der Nutzlast kann bereits abseits der Startrampe erfolgen, was sowohl die Sicherheit als auch die Effizienz erhöht. Darüber hinaus sind Multi-Payload-Konfigurationen möglich, beispielsweise durch ESPA-Ringe oder den sogenannten Aft Bulkhead Carrier für kleinere Satelliten wie CubeSats.
Die Leistungsfähigkeit der Vulcan Centaur variiert je nach Konfiguration erheblich. In einen niedrigen Erdorbit (LEO) bei 28,7 Grad Neigung kann sie zwischen 10.800 Kilogramm ohne Booster und bis zu 27.200 Kilogramm mit sechs Boostern und Upgrades transportieren. Für den geostationären Transferorbit (GTO) liegt die Nutzlastkapazität zwischen 3.500 und 15.300 Kilogramm. Direkt in den geosynchronen Orbit (GEO) kann sie bis zu 7.000 Kilogramm befördern, und für Mond-Transferbahnen (TLI) sind bis zu 12.100 Kilogramm möglich. Damit ist die Rakete für mittlere bis schwere Nutzlasten optimiert und übertrifft in bestimmten Einsatzprofilen sogar die frühere Delta IV Heavy.
Performance der Vulcan Centaur
Mit Blick in die Zukunft setzt ULA auf eine weitere Erhöhung der Startfrequenz und arbeitet an Konzepten zur teilweisen Wiederverwendung. Geplant ist unter anderem die sogenannte SMART-Technik, bei der Triebwerke der ersten Stufe geborgen werden sollen – diese befindet sich jedoch noch nicht im operativen Einsatz. Bereits heute bildet die Vulcan Centaur das Rückgrat für zahlreiche US-Missionen, darunter militärische Einsätze, NASA-Projekte sowie kommerzielle Flüge. Das Einsatzspektrum reicht von Spionagesatelliten über Mondlander bis hin zu zukünftigen bemannten Missionen.
Die Vulcan Centaur gilt damit als ein echtes technisches Meisterwerk – zuverlässig, flexibel und vollständig „all-American“.
Aktuelle Probleme und Herausforderungen
Trotz der insgesamt erfolgreichen Einsätze steht die Vulcan Centaur derzeit noch vor einigen technischen und operativen Herausforderungen. Im Mittelpunkt der Probleme stehen vor allem die Feststoffbooster vom Typ GEM-63XL, die wiederholt Anomalien gezeigt haben.
Bereits beim zweiten Flug im Oktober 2024 kam es zu einem Zwischenfall, bei dem sich die Düse eines Boosters während des Flugs löste. Die Ursache wurde später auf einen Produktionsfehler zurückgeführt. Obwohl die Rakete den Orbit dennoch erreichte, zeigte dieser Vorfall deutlich, dass noch Schwächen im System vorhanden waren.
Ein ähnliches Problem trat erneut beim vierten Flug im Februar 2026 (USSF-87) auf. Kurz nach dem Start wurde bei einem der vier Booster eine deutliche Leistungsanomalie beobachtet. Berichten zufolge kam es möglicherweise zu einem „Durchbrennen“ oder strukturellen Versagen der Düse, was zu asymmetrischem Schub und ungewöhnlichen Flugbewegungen führte. Die Hauptstufe konnte dies zwar ausgleichen, und die Mission wurde erfolgreich abgeschlossen, doch die wiederholte Natur dieses Fehlers sorgte für erhebliche Bedenken.
Aufgrund dieser wiederkehrenden Probleme hat die U.S. Space Force Anfang 2026 entschieden, vorerst keine weiteren nationalen Sicherheitsmissionen mit der Vulcan durchzuführen, bis die Ursache vollständig geklärt ist. Die Rakete wurde damit faktisch vorübergehend „gegroundet“, was direkte Auswirkungen auf den Startplan hat.
Ein sichtbares Zeichen dieser Unsicherheit ist die Entscheidung, eine geplante GPS-Satellitenmission kurzfristig von der Vulcan auf eine Falcon 9 umzubuchen. Dies unterstreicht, wie kritisch Zuverlässigkeit gerade im militärischen Bereich ist und wie schnell Auftraggeber auf Alternativen ausweichen, wenn Zweifel bestehen.
Neben den technischen Problemen gibt es auch strukturelle Herausforderungen. Die Entwicklung der Vulcan war bereits von Verzögerungen geprägt, insbesondere durch Schwierigkeiten bei den BE-4-Triebwerken und Tests der Centaur V. Zudem steht ULA unter Druck, die Produktionsrate und Startfrequenz schnell zu erhöhen, da militärische Nutzlasten teilweise bereits „auf Halde“ liegen und auf Starts warten.
Zusammengefasst befindet sich die Vulcan Centaur aktuell in einer typischen frühen Einsatzphase eines neuen Trägersystems: Die grundlegende Leistungsfähigkeit ist bewiesen, doch Detailprobleme – insbesondere bei den Boostern – müssen noch vollständig behoben werden. Erst wenn diese Kinderkrankheiten gelöst sind, kann die Rakete ihr volles Potenzial als zuverlässiges Rückgrat der US-Raumfahrt entfalten.