Pad Abort rettet Orion

Am 6. Mai, um 15:00 Uhr mitteleuropäischer Zeit (9:00 Uhr morgens US-Ortszeit) erfolgte auf der Startanlage 32E der "White Sands Missile Range" der US-Armee in New Mexico der so genannte "Orion Pad Abort Test Nummer 1".  Exakt zu diesem Zeitpunkt zündete der Hauptmotor des Rettungsturms der Orion-Raumkapsel. Mit seinen 225 Tonnen Schub beschleunigte er den acht Tonnen schweren Kapsel-Prototypen innerhalb von nur drei Sekunden auf 720 Kilometer pro Stunde und katapultierte ihn auf eine Höhe von 1.930 Meter. Sechs Sekunden nach der Zündung war auch schon wieder Brennschluss. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Geschwindigkeit 870 Kilometer pro Stunde. In dieser kurzen Zeitspanne  verbrauchte der Motor 1,8 Tonnen festen Treibstoff. Dies resultierte im knochenbrecherischen 15fachen Wert der normalen Erdbeschleunigung, der 2,5 Sekunden nach dem Zünden des Motors erreicht wurde. Im Ernstfall würde das die Besatzung der Raumkapsel zwar an den Rand der Bewusstlosigkeit bringen, aber dafür immerhin ihr Leben retten.

Gleichzeitig mit dem Hauptmotor zündete auch das Lageregelungstriebwerk mit seinen acht Düsen um die ungewöhnlich aussende Kombination auf Kurs zu halten. Zehn Sekunden nach dem Verlassen der Startvorrichtung drehte das Lageregelungssystem die Kapsel um 180 Grad.

21 Sekunden nach dem Abheben aktivierte sich ein dritter Motor und trennte den Rettungsturm von der Kapsel, der unmittelbar danach zwei Fallschirme auswarf, an denen er zu Boden schwebte.

In einem Zeitraum von nur sechs Sekunden wurden dann nacheinander auch von der Orion-Kapsel zwei Stabilisierungsballuten ausgeworfen, gefolgt von drei Pilotfallschirmen, die ihrerseits die drei Hauptfallschirme aus dem Stauraum an der Spitze der Kapsel zogen. Die drei Hauptschirme blieben danach für acht Sekunden bei 2.5 % der Sollöffnungsweite gerefft. Danach wurde diese Leine gekappt, worauf ein zweites Reff wirksam wurde, das die Öffnungsweite auf 10 % beschränkte. Weitere acht Sekunden später wurde auch dieser zweite Öffnungsbegrenzer gelöst. Danach schwebte die Kapsel sicher zu Boden, den sie etwa 1,7 Kilometer vom Startpunkt ihrer ebenso kurzen wie heftigen Reise 135 Sekunden nach dem Zünden des Hauptmotors erreichte.

Beim heutigen Test wurde ein Katastrophenszenario geprobt, wie es in der bemannten Raumfahrt tatsächlich schon einmal vorgekommen war: Die Explosion einer Trägerrakete auf der Startrampe. In diesem Fall ist es erforderlich, die Besatzung innerhalb kürzester Zeit in ausreichende Entfernung von der explodierenden Rakete zu befördern. Gleichzeitig muss das Rettungssystem die Kapsel so hoch bringen, dass das komplexe Fallschirmsystem der Orion genügend Zeit hat, seine Aufgabe zu erfüllen.

Die NASA hat zuletzt Mitte der sechziger Jahre ein solches Startrettungssystem erprobt. Damals für das Apollo-Raumschiff. Beim Shuttle existiert diese Möglichkeit der Rettung für die Besatzung nicht.

So hatten es sich die NASA-Techniker den Pad Abort Test in der Planung vorgestellt, und hier und hier sind die ersten Filme, wie es dann tatsächlich in der Praxis ablief.

Mit dem Orion Pad Abort Test No. 1 wurde ein wichtiger Meilenstein des Constellation-Programms auf dem Weg zur Einsatzreife des Orion-Raumfahrzeugs absolviert.

Einsatzreife? Orion? Da stimmt doch irgendetwas nicht?  Hatte nicht US-Präsident Obama dieses Vorhaben Anfang des Jahres eingestellt?

Nun, der Wille zu solchem Handeln ist da. Allein: Es fehlt die Legitimation. Obama und sein Exekutivorgan, NASA-Administrator Charlie Bolden, wollen das Constellation-Programm auf Biegen und Brechen einstellen. Es hat sich da nur ein kleines Problem ergeben: Der US-Kongress ist dagegen.

Selbst Senatoren, die mit Raumfahrt sonst nichts am Hut haben, laufen gegen Obamas Absicht Sturm. Der Grund ist einfach. Viele tausend Menschen werden gegen ende dieses Jahres ohnehin schon ihre Papiere bekommen, weil das Shuttle-Programm eingestellt wird. Zusätzlich gehen nun aber auch noch die Arbeitsplätze von weiteren 11.500 Menschen in den USA dadurch verloren, weil Obama zusätzlich auch noch das Shuttle-Nachfolgeprogramm Constellation stornieren will.

Doch wie gesagt: Weite Teile des US-Kongress stimmen in dieser Frage ihrem Präsidenten nicht zu. Und so kann es sein, dass den Mitarbeitern dieses Vorhabens ihre Arbeitsplätze noch ein Weilchen erhalten bleiben. Die Konsequenz ist allerdings fast tragisch: Solange der Kongress blockiert werden jeden Monat mehrere hundert Millionen Dollar für ein dem Untergang geweihtes Programm ausgegeben.

Erst wenn das Budget für 2011 vom Kongress abgesegnet wird (und es damit die Wirkung eines Gesetzes bekommt), darf die NASA das Constellation-Programm tatsächlich beenden. Erst dann kann die Raumfahrtbehörde offiziell mit der Ausschreibung für ein kommerzielles Personentransportsystem in den Weltraum beginnen. Bis dahin muss sie so tun, als wäre das nie ihre Absicht gewesen.

Alle Zeichen deuten darauf hin, dass die gegenwärtige Phase der Agonie weiter andauert. Wenn der Kongress nicht bis zum 1. Oktober Obamas Plänen zustimmt, ist die NASA gezwungen, auf Basis einer so genannten  "Continuing Resolution (CR)" weiter zu arbeiten. Sie muss dann ihre Ausgaben auf dem bisherigen Niveau und vor allem für die bisher genehmigten Programme weiter laufen lassen.

Das Arbeiten mit "CR’s" ist in den USA weit verbreitete Haushaltspraxis. Manche laufen ein halbes Jahr oder länger. Die Möglichkeit, dass im Frühjahr 2011 das Constellation-Programm immer noch vor sich hinsiecht, während ein Nachfolgevorhaben noch nicht beginnen darf, besteht somit durchaus.

Obama schaltete sich in der Zwischenzeit selbst in das Geschehen ein. In einem missglückten Versuch, die die Zustimmung der Senatoren doch noch zu erhalten, kündigte er in einer Rede am Kennedy Space Center am 15. April zwei Maßnahmen an, die in ihrer völligen Sinnlosigkeit einen deutlichen Hinweis auf die Konfusion in der bemannten Raumfahrt der USA geben:

Maßnahme 1: Die Entwicklung eines Schwerlastträgers ab dem Jahre 2015. Bis dahin sollen Studien zu diesem Projekt laufen. Wenn jemals eine Maßnahme unnötig ist, dann die, weitere Studien zum Thema "Schwerlastträger" durchzuführen. Die letzen 20 Jahre hat die NASA unzählige Dokumente dieser Art verfasst. Jedes beliebige Konzept mit jeder beliebigen Variante ist inzwischen mehrfach untersucht. Wenn also Schwerlastträger – und der wird nötig für jedes größere bemannte Vorhaben der Zukunft – dann muss die Entwicklung jetzt beginnen. Die Entwicklungszeiträume sind auch so schon gewaltig.

Maßnahme 2: Die Entwicklung einer leichtere und einfacheren Version des  Orion-Raumschiffes für vier Personen als Rettungsboot für die Internationalen Raumstation. Diese Schmalspur-Orion soll in der Lage sein, 210 Tage lang an der Raumstation zu verbleiben, bevor sie ausgewechselt werden muss. Obama erwähnte nicht, mit welchen Haushaltsmitteln das geschehen soll. Der Budgetansatz für 2011 sieht dafür jedenfalls kein Geld vor.

Obama verlor auch kein Wort darüber, wie diese Leichtgewichts-Orion zur Raumstation kommen soll. Wird ein kommerzieller Träger wie die Atlas 5 oder die Delta 4 für diesen Zweck modifiziert? Wenn dem so ist, so wäre auch dies ein Vorhaben, das eine Reihe von Jahren dauern und viele hundert Millionen Dollar verschlingen wird. Die ursprünglich für diese Aufgabe vorgesehene Ares 1 bleibt jedenfalls weiterhin storniert.

Obama gab auch bekannt, dass diese leptosome Orion nicht mit einem Startrettungssystem ausgerüstet werden soll. Damit ist sie dazu verurteilt unbemannt zur ISS zu starten. Nach dem heutigen erfolgreichen Test des Rettungssystems gewinnt diese groteske Entscheidung noch mehr an Absurdität. Ausgerechnet das Startrettungssystem soll weggelassen werden, die derzeit  technisch fortgeschrittenste Komponente des gesamten Orion-Systems. Ausgerechnet ein System, das praktisch fertig entwickelt ist und mit dem man bemannte Starts durchführen könnte.

Und was soll die unsinnige Beschränkung auf vier Personen? Selbst Apollo war vor fast 40 Jahren schon in der Lage, in einer Rettungsversion für Skylab, die allererste US-Raumstation, fünf Astronauten aufzunehmen. Auf der ISS leben jedoch permanent sechs Menschen. Doch welchen Zweck erfüllt ein zusätzliches Rettungssystem an der ISS? Nach wie vor müssen die Besatzungen ja von den Russen gestartet werden. Und die können sich – alle Mann – ohnehin mit den selben Kapseln in Sicherheit bringen, mit denen sie angekommen sind.

Der Einsatz der Spar-Orion als Rettungsfahrzeug bedeutet aber, dass alle sieben Monate ein neues Fahrzeug zur ISS geschickt werden muss. Keine billige Sache wenn man bedenkt, dass in dieser ganzen Zeit ja auch die Russen für ihre Transporte zu bezahlten sind.

Nachdem wir heute einen Ausblick bekommen haben, welche Möglichkeiten das Orion-System gehabt hätte, können wir uns wieder beruhigt dem Chaos im bemannten US-Raumfahrtprogramm zuwenden. Die NASA weiß nun, dass das Orion-Startrettungssystem gut funktioniert. Jetzt kann sie es beruhigt wegwerfen.

Informationen zu den Flugdynamischen Aspekten des Launch Pad Abort Tests: http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20090029919_2009029992.pdf

Ich bin Raumfahrt-Fan seit frühester Kindheit. Mein Schlüsselerlebnis 1963. Ich lag mit Masern im Bett. Und im Fernsehen kam eine Sendung über Scott Carpenters Mercury-Raumflug. Dazu der Kommentar von Wolf Mittler, dem Stammvater der TV-Raumfahrt-Berichterstattung. Heute bin ich im "Brotberuf" bei Airbus Safran Launchers in München im Bereich Träger- und Satellitenantriebe an einer Schnittstelle zwischen Wirtschaft und Technik tätig. Daneben schreibe ich für Print- und Onlinemedien, u.a. für Astronomie Heute, Raumfahrt Concret und vor allem für mein eigenes Portal, "Der Orion", das ich zusammen mit meinen Freundinnen Maria Pflug-Hofmayr und Monika Fischer betreibe. Ich trete in Rundfunk und Fernsehen auf, bin Verfasser und Mitherausgeber des seit 13 Jahren erscheinenden Raumfahrt-Jahrbuches des Vereins zur Förderung der Raumfahrt (VFR). Aktuell erschien in diesen Tagen beim Motorbuch-Verlag "N1 - Moskaus Mondrakete". Bei diesem Verlag sind in der Zwischenzeit insgesamt 16 Bücher von mir erschienen, zwei davon werden inzwischen auch in den USA verlegt. Daneben halte ich etwa 20 mal im Jahr Vorträge bei den verschiedensten Institutionen im In- und Ausland. Mein Leitmotiv stammt von Antoine de Saint Exupery: Wenn du ein Schiff bauen willst, dann trommle nicht Menschen zusammen, um Holz zu beschaffen, Werkzeuge zu verteilen und Arbeit zu vergeben, sondern lehre sie die Sehnsucht nach dem weiten unendlichen Meer. In diesem Sinne: Ad Astra

6 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. It’s the economy, stupid

    Orion Lite ist, wie so oft in der (nicht nur amerikanischen) Raumfahrt, in meinen Augen ein rein politisch-wirtschaftlich motiviertes Projekt. Obama will sich die parlamentarische Zustimmung zu seinen Constellation-Plänen erkaufen, indem er ein bisschen Geld (keine Ahnung woher) verteilt und so Arbeitsplätze erhält – vor allem in Alabama und Florida. Was letztlich damit gemacht wird, ist doch egal. Hauptsache die Wiederwahl wird gesichert.

    Die einzige strategische Option von Orion Lite könnte darin liegen, dass man einige Experten und ihr Know-how noch ein paar Jahre länger an die Nasa bindet – für den Fall, dass SpaceX mit Falcon 9/Dragon doch keinen Crewtransport hinbekommt und die Nasa wieder selbst entwickeln muss.

  2. Sparen, koste es was es wolle!

    Jede Wette, dass ein zukünftiges System dem Orion zum Verwechseln ähnlich sehen wird. Es darf natürlich nicht so heißen. Die Bloeße darf man sich nicht geben.

    Ich habe allerdings noch keinen Fall erlebt, wo durch Einstampfen eines eigentlich schon fast fertigen Produkts, Abwicklung der Fertigungskapazität und dann Neubeginn eines neuen Programms, das zu einem ähnlichen Produkt führt, auch nur ein Cent gespart wird und kann mir nicht vorstellen, wie so eine Einsparung plausibel sein sollte.

    Plausibel erscheint allenfalls, dass man am Ende dasselbe bekommt, aber insgesamt viel mehr bezahlen muss.

  3. Schon vergessen …?

    Bereits vor einem Vierteljahr konnte man lesen, dass die Erfahrungen mit dem Orion-Abort-System gute Chancen haben, auch bei einem künftigen kommerziellen Träger Verwendung zu finden – wird es nicht langsam Zeit, die ewige Trauer in dem Blog über das Dahinscheiden des schon lange gescheiterten Constellationprogramms einzustellen und nach vorne zu blicken …?

  4. Ich kenn das Argument zur Genüge…

    …und es stimmt so selbstverständlich nicht. Selbst wenn man beim gleichen Prinzip bleibt (Tractor) wird für eine kleinere (wahrscheinlich) oder größere (unwahrscheinlich) Kapsel das System von Grund auf neu ausgelegt werden müssen. Dass Orbital Sciences dann auf seine Erfahrungen aus dem Orion-Programm zurückgreifen kann (und dadurch einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Anbietern hat) und möglicherweise – wenn nicht zuviel Zeit vergeht bis das neue System konzipiert werden soll – auch die Projektmannschaft noch halbwegs zusammen ist und somit relativ schnell in die Puschen kommt ist natürlich klar. Klar ist aber auch, dass bei einem voraussichtlich kleineren System die ganze Lieferantenbasis neu aufgerollt werden muss, jede Komponente neu qualifiziert werden muss und sich die ganze neue Konstruktion auch strukturell und dynamisch völlig anders verhalten wird. Zwei Jahre Zeitverlust sind hier nichts. Drei sind optimistisch und vier wahrscheinlich. Und das kostet ja auch einiges. Dass Orbital Sciences als gewinnorientiertes Unternehmen nicht das geringste Problem damit hat, ein System nach dem anderen zu entwickeln ist klar.

    Und das ist auch keine Trauer, sondern nur Verständnislosigkeit darüber, wie die US-Raumfahrt (nicht nur da, es ist systemisch im ganzen institutionellen US-Aerospace-Komplex) ein ums andere Mal denselben Fehler macht. Etwas entwickeln, dann wegwerfen und was völlig neues machen.

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