Traumfänger
BLOG: Astra's Spacelog
Nachdem die US-Raumfähre Endeavour nun wieder sicher aus dem Orbit zurück ist, sind es jetzt nur noch vier Flüge und das Shuttle-Programm ist Geschichte. Die aktuelle Mission brachte den Verbindungsknoten „Tranquillity“ und die Aussichtsplattform „Cupola“ zur ISS, beide in Europa gebaut. Die nächste Shuttle-Mission, der für anfang April angesetzte Flug der Discovery, ist eine reine Logistik-Mission. Beim drittletzten Flug des Programms wird die Atlantis ein kleineres russisches Modul mit dem Namen "Rasswet" zur Station transportieren, besser bekannt unter der Bezeichnung „Mini Research Module“. Danach bringt die Endeavour das für die Astro-Physiker so wichtige Alpha-Magnet-Spektrometer zur ISS. Beim letzten Flug schließlich wird eine weitere europäische Komponente permanent an der Raumstation befestigt, die ursprünglich gar nicht für diesen Zweck vorgesehen war: das Logistik-Modul Leonardo. Sie soll der ISS künftig als Mischung aus Stauraum und Geräteschuppen dienen.
Mockup der Bigelow – Boeing "Orion Lite"
Das war es dann mit der eigenständigen bemannten Raumfahrt der USA. Dann gähnt eine zeitliche Lücke unbekannter Länge, in der US-Raumfahrtgemeinde schaudernd „The Gap“ genannt. Die bange Frage lautet jetzt: Wer schafft es, mit Geld und Know-How unterstützt von der NASA, schnellstmöglich ein neues bemanntes Raumtransportsystem zu entwickeln? Bis 2015. Wenn irgend möglich früher, keinesfalls aber viel später.
Jeder, der in der Raumfahrt mit komplexen Systemen zu tun hat, weiß: Von den ersten Vorstudien bis zum Flug der Hardware vergehen auch im günstigsten Fall mindestens sieben Jahre. Wer sein Raumfahrtsystem früher im Weltraum haben will, muss jetzt schon angefangen und ein gutes Stück des Weges zurückgelegt haben. Jeder, der jetzt ganz von vorne beginnt wird es bis 2015 oder selbst bis 2017 nicht schaffen.
In einer so kurzen Zeit können das – auch mit Finanz- und Entwicklungsunterstützung der NASA – nur vier, vielleicht auch fünf Unternehmen vollbringen. Wer also wird an der Ausschreibung teilnehmen, welche die NASA so bald als irgend möglich starten sollte. Meine Bewertung sieht wie folgt aus:
Der Klassiker: Bigelow/Boeing‘s "Orion Lite". Orion 2.0. In gleicher Größe wie das eben auf dem Wertstoffhof der Raumfahrtgeschichte gelandete Modell der NASA. Aber einfacher, schneller zu entwickeln, leichter und billiger. Ohne den ganzen NASA-Schnickschnack und nur für den niedrigen Erdorbit geeignet. Kann deshalb sieben statt bislang nur sechs Astronauten aufnehmen. Der Vorteil dieses Projektes: Es basiert auf der NASA-Orion und viel Arbeit ist damit schon gemacht. Die ganze Aerodynamik, die Strukturanalysen, die Ausrüstung. Boeing und Bigelow wollen die "Orion Lite" komplett aus Komposit-Werkstoffen bauen. Wenn hier die NASA das Rettungssystem beisteuert – das könnte eine vereinfachte Version des Orion Launch Abort Systems sein, dann könnte ein erster – noch unbemannter – Flug 2014 stattfinden. Ein erster bemannter Flug wäre, nach zwei bis drei erfolgreichen unbemannten Flügen schon Ende 2015 möglich. Als Träger würden die Delta 4 oder die Atlas 5 eingesetzt werden. Sollte jetzt noch Lockheed mit ins Boot kommen, der Entwickler der original NASA-Orion, dann könnte die Sache schnell an Fahrt gewinnen.
Der "Dragon" von SpaceX
Der Schnelle: SpaceX Dragon. Momentan DER Hoffnungsträger der (US) Nation. Der Entwurf ist schon weit gediehen. Bereits in diesem Jahr finden erste Testflüge statt. Das große Problem: Es existiert noch kein Crew-Rettungssystem für den Fall eines katastrophalen Fehlers in der Startphase. Hier könnte die NASA einspringen und das im letzten Jahr bereits erfolgreich getestete alternative Startrettungssystem (ein so genanntes "Pusher-System" im Gegensatz zum herkömmlichen "Tractor-System) für SpaceX fertig entwickeln. Problem: die Nutzlastkapazität der Falcon 9 für den niedrigen Erdorbit beträgt nur 9,5 Tonnen. Das ist in etwa das Gewicht, das ein leistungsfähiges Startrettungssystem ganz alleine auf die Waage bringt (das aber nicht vollständig in den Orbit getragen werden muss).
Orbital Sciences "Cygnus"
Der Außenseiter: Orbital Sciences „Cygnus“. Der Cygnus ist "bergauf" (in den Orbit) möglicherweise ein prima System. Er erinnert ein wenig an das europäische ATV und ist mit einem Druckmodul von Thales Alenia ausgerüstet. Das Problem ist die Landung auf der Erde, denn die ist in diesem Entwurf bislang nicht vorgesehen. Das Landemodul müsste völlig neu entwickelt werden. Und damit muss automatisch auch an der Trägerrakete einiges geändert werden, denn die Taurus II wird erst in einer späteren Version in der Lage sein, Nutzlasten von mehr als fünf Tonnen in die niedrige Erdumlaufbahn zu bringen. Fazit: Einsatzbereit kaum vor 2017. Und noch sehr viel zu tun. Aber Orbital Sciences wird sich die Gelegenheit kaum entgehen lassen.
Sierra Nevada "Dream Chaser"
Der Publikumsliebling: Sierra Nevadas „Dream Chaser“. Der Traumfänger. Bereits seit 1998 in gemächlicher Entwicklung. Alle lieben ihn, denn er sieht aus, als hätte der Space Shuttle Nachwuchs bekommen. Kompakt, knuffig und hamsterbackig. Tatsächlich aber ist der Dream Chaser eine maßstäblich vergrößerte Version des Lifting Bodies HL 20 das einst in den sechziger Jahren Northrop für die NASA baute. Soll sieben Astronauten zur ISS bringen und am Ende der Mission standesgemäß auf einer Rollbahn herunter kommen. So wie einst der Shuttle eben. Auch die NASA liebt den Traumfänger und hat der Sierra Nevada Corporation in diesen Tagen schon mal 20 Millionen Dollar zugesagt. Starten soll das Vehikel an der Spitze einer Atlas 5 oder Delta 4. Die aerodynamische Konfiguration mit einem großen geflügelten Fahrzeug an der Spitze einer langen und schlanken Trägerrakete dürfte nicht unproblematisch werden. Und auch ein Rettungssystem braucht es noch.
Blue Origin: Eine Suborbítalversion des New Shepard fliegt bereits
Der Joker: Blue Origins "New Shepard II". Zugegeben, hier spekuliere ich auf Teufel komm raus, denn Blue Origin arbeitet hoch geheim auf einem privaten Testgelände in Texas, das annähernd die Größe von Luxemburg hat. Jeff Bezos, der seine Milliarden mit Amazon machte, steckt Geld ohne Ende in das Vorhaben um – wie er sagt – ein Vehikel für den suborbitalen Weltraumtourismus zu schaffen. Und er lässt niemanden in die Karten gucken. Fast niemanden, die NASA aber doch ein bisschen. Dieses Bisschen reichte aus, dass ihm die US-Weltraumbehörde gleich mal ein paar Millionen Dollar zugesteckt hat. Für die Entwicklung eines neuartigen Startrettungsystems wie es heißt.
Soweit die vielversprechendsten Kandidaten. Es gibt noch ein paar Exoten, die nicht so ganz in den von der Internationalen Raumstation bestimmten Spezifikationsrahmen passen. Vor allen Dingen hinsichtlich der notwendigen Frachtvolumina und der gewünschten Besatzungsgrößen. Sie zeichnen sich allesamt dadurch aus, dass ihre Nutzlast nicht nennenswert ist, und die Anzahl der Personen, die sie transportieren können irgendwo zwischen einer und drei liegt. Denen will ich aber ein andermal einen Beitrag widmen.
Kompromisse mit der Sicherheit
Aus diesem Artikel wird schoen klar, was die Kehrseite der auf den ersten Blick so verlockend funkelnden Medaille der privatfinanzierten Raumtransportsysteme steckt: Ein verbreiteter Mangel an Sicherheit.
Wenn die Dragon-Leute in diesem Punkt die Hosen herunterlassen müssen, dann ist das wirklich bedenklich und erklart, wieso die mit so viel weniger Mitteln und einer viel kleineren Expertenmannschaft *scheinbar* dasselbe bewerkstelligen wie die NASA mit dem Orion.
Das Rettungssystem ist eine der wesentlichen Komponenten für bemannte Raumfahrzeuge, eine deren Entwicklung sehr eng verzahnt ist mit der Gesamtsystementwicklung, also mit der Rakete und der Kapsel. Ich finde es haarsträubend, wenn über eine “Transplantation” eines Rettungssystems von anderswo nachgedacht wird.
Dieser Fall zeigt den Wert eines Rettunssystems, auch wenn es da beinahe schief gegangen wäre, wie auch danach so manchmal bei, System Sojus, aber dann am Ende mirakuloeserweise doch noch gut ausging:
http://en.wikipedia.org/wiki/Soyuz_T-10-1
Im Endeffekt zeigen diese Fälle, dass Sojus ein durchdachtes, verzahntes Gesamtsystem ist, sicher nicht der bequemste Weg ins Weltraum, aber doch ein stimmiger Ansatz. Sojus zeigt auch, dass es sehr wohl moeglich ist, ein funktionierendes Rettungssystem mit einer Startmasse von 8 Tonnen unter einen Hut zu bringen.
Auch der vermeintliche Schnickschnack, der das NASA-CEV Orion so groß und teuer machte, ist im Endeffekt nichts als die Konsequenz sauberer Ingenieursarbeit. Orion und Dragon sind nicht zu vergleichen. Nicht in der Groeße, nicht in der Sicherheit und nicht in der Flexibilität und der Breite des Einsatzspektrums. Orion soll zum Mond und zu Asteroiden fliegen koennen, Dragon ist ein Taxi für’s LEO, na toll.
Dass der Dream Chaser ein Publikumsliebling ist, mag sein, das “Publikum” mag halt sexy Raumgleiter.
Mir stehen eher die Haare zu Berge, wenn ich sehe, wie hier der Hermes, mit dem die Europäer in den 90er Jahren baden gegangen sind, reproduziert wird und fast jede konstruktive Sackgasse, in die man schon mit dem Shuttle tappte, zielsicher angesteuert wird.
Zwar ist dies kein kombinierter Lasten- und Personentransporter, das ist schon mal was. Ferner würde er oben auf der Rakete sitzen statt nebendran, das ist allemal besser als das Shuttle, bei dem beide Unfälle ihre Ursache in der Lokation des Orbiters beim Start hatten.
Aber der inhärente Verzicht auf Sicherheit, den ein Raumgleiter gegenüber einem Kapselsystem prinzipbedingt haben wird, das Akzeptieren vieler sicherheitskritischer Nachteile bleibt:
1.) Man kriegt die Mannschaft bei kaum einem Versagensfall in der Startphase heil heraus
2.) Das System ist sehr empfindlich gegenüber Problemen mit der Lageregelung beim Wiedereintritt
3.) Der Hitzeschild ist prinzipbedingt sehr viel empfindlicher und weist kleine Krümmungsradien auf, wir also lokal sehr stark beansprucht
4.) man braucht einen kontrollierten Endanflug und eine Landebahn
So nicht, Leute. Lernt man denn gar nichts aus der Vergangenheit?
Sicherheit
Wenn der Kongress Obamas Plan in vollem Umfang absegnet, dann wird es für die absehbare Zukunft tatsächlich nicht mehr als ein “Taxi für den LEO” geben. Und ich stimme zu: Die Sache steht und fällt mit dem Startrettungssystem. Ich könnte mir deswegen gut vorstellen, dass für die zwei oder drei Angebote, die in der kommenden Ausschreibung als Gewinner hervorgehen, die NASA die Startrettungssysteme konzipiert. Für Orion hat die Weltraumbehörde ja schon das Standard-Tractor System entwickelt, das – nach den ursprünglichen Plänen – eigentlich in wenigen Wochen einen entscheidenden Test in White Sands haben sollte (übrigens: es wiegt über 12 Tonnen). Ich könnte mir vorstellen, dass dieser Test tatsächlich noch erfolgen wird, ungeachtet der Constellation-Programmeinstellung. Bereits stattgefunden hat im letzten Jahr ein Test des alternativen Orion-Rettungssystems, die Pusher-Variante. Dazu empfehle ich diesen Film: http://www.youtube.com/watch?v=g2Z35JqnV7I (Den Ton schön aufdrehen, es lohnt sich). Hier kann man eindrucksvoll sehen, wie komplex so eine Rettung von der Startrampe mit einer sieben Tonnen schweren Raumkapsel ist. Nicht zuletzt wegen dieses bereits vorhandenen, auch für eine Orion-Lite nahezu maßgeschneiderten Systems räume ich einem Konsortium von Lockheed-Boeing-Bigelow beim derzeitigen Stand der Dinge auch die größten Chancen für das kommerzielle LEO-System ein. Schon in einem halben Jahr könnte es dann heißen: Orion ist tot, es lebe Orion (wenn auch nur die Sparversion).
Als Alternativsystem sehe ich den Dragon, der in seiner Entwicklung nicht weit dahinter ist. Ich bin überzeugt, dass Elon Musks Leute sich hier schon einiges überlegt haben.
Auch dem Dream Chaser gebe ich eine gewisse Chance. Schon deswegen, weil die Amerikaner von ihrer Mentalität her einfach gar nicht anders können. Das könnte dann eine Kombination aus Schleudersitzen und Pusher-System für die Startrettung geben. Bei Hermes übrigens hätte das der russische K-36 Schleudersitz sein sollen, wie er auch in der Mig 29 eingesetzt wird.
Von den Blue Origin Leuten wird erzählt, dass ihr Startrettungssystem insofern innovativ ist, als dass es nicht ungenutzt entsorgt wird, wenn es nicht benötigt wird. Wenn die Sicherheitshöhe überschritten ist, wird es einfach für einige Sekunden als Zusatztriebwerk eingesetzt. Eine interessante Möglichkeit, die Gewichtspönale niedrig zu halten.
Sicherheit bei Raumgleitern
> Das könnte dann eine Kombination aus
> Schleudersitzen und Pusher-System für > die Startrettung geben.
Schleudersitze sind ein gefährlicher Notbehelf, der in manchen Phasen des Starts funktionieren mag, in den meisten jedoch keine wirkliche Chance auf Rettung bietet. Sicher nicht in einer Situation wie mit der Sojus T10, wo bereits alles lichterloh in Flammen stand, als der Rettungsturm immer noch die Leute herausholte.
> Bei Hermes übrigens hätte das der
> russische K-36 Schleudersitz sein
> sollen, wie er auch in der Mig 29
> eingesetzt wird.
Bei Projekt Hermes waren es die Schleudersitze, deren Masse und andere Nachteile das Gesamtsystem in den bereich der negativen Nutzmasse trieben. Auch da wäre deren maximal denkbarer Vorteil immer noch zweifelhaft gewesen.
Ein Düsenjäger ist ein Düsenjäger ist ein Düsenjäger. Ein Raumgleiter ist ein Raumgleiter ist ein Raumgleiter.
Wehe, man vergisst das.
Beim Shuttle hat man übrigens von den ursprünglich vorgesehenen Schleudersitzen wieder Abstand genommen, erstens wegen der mangelhaften Erfolgsaussichten im Katastrophenfall, aber auch bemerkenswerterweise, weil man fand, dass die Sprengstoffpatronen im Innenbereich die Gesamtsicherheit verschlechterten und nicht verbesserten.
An der mangelnden Sicherheit eines Gleiters beim Wiedereintritt ändert ein Schleudersitz übrigens gar nichts – das ist ein prinzipielles Problem.
Die Verwendung des Pusher-Notfallsystems als orbitales Triebwerk war auch beim Kliper vorgesehen, zumindest zweitweise. Dort wollte man einen Teil dieser feststofftriebwerke für das Zirkularisierungsmanoever beim ersten Apogäum einsetzen. Das geht bei einem Pusher halt nicht anders, Abtrennen war da nicht moeglich.
Ich denke mal, nach dem ersten Unfall wird schon noch Vernunft einkehren. Hoffentlich sind die politischen Auswirkungen nicht derart, dass gleich alles zum Stillstand kommt.
Transplantation erfolgreich
Herr Khan glaubt also, dass Rettungssysteme nicht “transplantiert” werden können? Der von ihm erwähnte erfolgreiche Einsatz bei dem Soyuz-Fehlstart beweist nun aber genau das Gegenteil, denn dieses Rettungssystem war die ziemlich exakte Kopie eines amerikanischen Vorbildes.
Die geretteten Kosmonauten haben sich viele Jahre später persönlich bei dem US-Ingenieur bedankt, der die Entwicklung geleitet hatte (und das System im eigenen Land nie im realen Einsatz erleben “durfte”). Die Quelle dieser Geschichte habe ich gerade nicht greifbar, aber sie ist mir noch gut in Erinnerung – vermutlich war es einer der unzähligen Artikel von Jim Oberg.
Was übrigens das Sicherheitsargument selbst betrifft: Warum soll sich Bolden irren, wenn er auf die Tatsache verweist, dass die US-Regierung seit vielen Jahren ihre extrem wertvollen Forschungs-, Aufklärungs-, Navigations-, (Militär-)Kommunikations- und Wettersatelliten auf kommerziellen Raketen starten lässt? (Die übrigens durchweg viel bessere reale Erfolgsraten aufweisen als ein gewisses Space Transportation System.) Und ausserdem passt ja Frau Mikulski schon auf uns auf …
Transplantation
Transplantiert wurde hier nur die Idee. Dass der jeweilige Design der Rettungsrakete dann aber ganz auf die Spezifika des jeweiligen bemannten Systems angepasst werden muss, bleibt davon unbenommen.
Tatsächlich setzten die USA im Projekt Mercury als erste den Rettungsturm ein. Die Russen verwendeten in den Programmen Wostok und Woschod dagegen Schleudersitze, waren aber offensichtlich der Meinung, dass das Fluchtturm-Konzept eine gute Idee sei.
Für Sojus wurde diese technische Lösung dann übernommen, ironischerweise grade zu einer Zeit, als die Amerikaner während des Projektes Gemini dazu übergingen, ihrerseits Schleudersitze zu verwenden. Für Apollo gab es dann aber wieder den Fluchtturm.
Für die ersten vier Missionen des Shuttle verwendete man wieder Schleudersitze und befand danach, das System sei so sicher, dass ein spezielles Startrettungssystem nicht nötig sei. Schließlich, so hieß es einmal, rüste man ja auch nicht jeden Passagier eines Verkehrsflugzeuges mit einem Fallschirm aus. Beim Shuttle kommt dazu, dass es keine einfache Sache wäre, sieben Astronauten, untergebracht auf zwei Ebenen, mit Schleudersitzen zu versehen.
Eine Zeitlang dachte man drüber nach, im Notfall die gesamte Kabine wegzusprengen, mit einer Art “Pusher-System” (im Gegensatz zum Fluchtturm, der ein “Tractor-System” ist). Das hätte aber einen massiven Eingriff in die Konstruktion, die strukturelle Integrität und vor allem die Nutzlastkapazität bedeutet, und so ließ man es sein.
Die vielgeschmähten Schleudersitze(während des Gemini-Programms waren die Astronauten gar nicht begeistert davon) hätten übrigens den Vorteil, dass sie auch während der Schlussphase der Landung eingesetzt werden können. Das ist mit den anderen Systemen nicht oder nur begrenzt (Shuttle) möglich.
@Daniel Fischer
> Herr Khan glaubt also, dass
> Rettungssysteme nicht “transplantiert”
> werden können?
Das ist eine unzulässige Verkürzung meiner Aussage.
Ich bin der Meinung, dass ein Rettungssystem, damit es funktioniert, ein präzises Zusammenspiel *aller* beteiligten Komponenten erfordert: Rakete, Raumschiff und Rettungsturm.
Das heißt, alle drei Elemente des Startsystems müssen füreinander konzipiert worden sein.
Erst die Rakete und das Raumschiff bauen und dann ein ganz anderes Rettungssystem obendrauf setzen, das halte ich nicht für eine gute Idee.
Mit dieser Meinung stehe ich nicht allein, das Sicherheitskonzept ist eines der Hauptargumente für das CEV und einer der Teile des Systems Orion, in das am meisten Entwicklungsarbeit geflossen ist.
Was nun das “Kopieren” des amerikanischen System abgeht: Das ganze Sojus-Konzept koennte von einem amerikanischen Konzept, das aber nicht realisiert wurde, nun, sagen wir … inspiriert worden sein.
http://www.astronautix.com/articles/wastolen.htm
Selbst wenn diese Behauptung stimmen sollte, heißt das nicht, dass die Russen einfach existierende amerikanische Pläne klauten und nachbauten, sondern es heißt allenfalls, das sie das Konzept übernahmen.
(Amerikaner behaupten allerdings dauernd, dass alle anderen ihre Erfindungen kopieren: “… seht euch den Airbus an, ein zylindrischer Rumpf in der Mitte mit Passagieren drin, links und rechts Flügel, hinten das Leitwerk, unter den Flügeln Triebwerke – das sieht doch den Boeing-Produkten aus den späten 50ern zum Verwechseln ähnlich, kann ja wohl kein Zufall sein …”. Deswegen bin ich immer vorsichtig, wenn mal wieder sowas behaauptet wird)
Die Entwicklungsarbeit wurde von russischen Ingenieuren durchgeführt. Hier steckt die wirkliche Arbeit und der Gehirnschmalz und die ganze Detailloesungen, die darüber entscheiden, ob ein System sicher und funtionstüchtig ist (und das ist bei der Sojus der Fall) oder nicht.
Eine Rakete versagt nicht auf eine einzige Art – wichtig ist, alle plausiblen Fehlermodi vorherzusagen und dagegen vorzubauen. Die sind aber von System zu System verschieden, deswegen ist auch die technische Loesiung von System zu system unterschiedlich.
Dass auf einen russischen Entwurf nachträglich ein amerikanisches Rettungssystem aufgepropft worden sein soll, das die Russen einfach kopiert hätten, wäre mir neu. Falls Sie die Quelle wiederfinden, würde ich sie gern lesen.
Ich halte das aber nicht für plausibel.
Hier steht’s auch anders:
http://www.russianspaceweb.com/soyuz_sas.html
Ich sähe auch keinen Sinn darin, eine anderswo entwickelte kleine Feststoffrakete abzukupfern. Das Entwicklungsproblem (n.b., das, worüber Wissenschaftler immer die Nase rümpfen, was aber 99% der Raumfahrt ausmacht) besteht doch nicht darin, eine Feststoffrakete zu bauen, sondern sicherzustellen, dass sie rechtzeitig ausgeloest wird, selbst wenn die Rakete sich gerade zerlegt, aber nicht versehentlich aufgrund eines Messfehlers.
Rettungssystem auf Gemini
> Für Sojus wurde diese technische
> Lösung dann übernommen,
> ironischerweise grade zu einer Zeit,
> als die Amerikaner während des
> Projektes Gemini dazu übergingen,
> ihrerseits Schleudersitze zu verwenden.
Gemini verwendete in der Tat Schleudersitze, aber der Grund ist nicht, dass diese sicherheitstechnnisch überlegen seien, sondern er ist viel trivialer:
Mit einem Rettungsturm wäre das Raumschiff zu schwer für die verfügbare Rakete (Titan 2 GLV) gewesen. Die schaffte etwa dreieinhalb Tonnen ins LEO, das reichte gerade für Gemini.
Gemini stellte eine reine Übergangsloesung dar.
Die Mercury-Kapsel war viel zu klein für ernsthafte Operationen und Tests (man sagte mit nur leicher “Übertreibung, dass der Astronaut sich die Kapsel “anzog”, anstatt einzusteigen). Mercury hatte auch kein System für orbitale Manoever.
Apollo war aber noch nicht verfügbar, deswegen musste der Lückenbüßer Gemini her. Eben WEIL das nur ein Notbehelf war, bis Apollo verfügbar würde, ging aller Aufwand dahin, das System schnell einsatzreif zu machen.
Da war der eine oder andere Kompromiss notwendig. Schleudersitze statt Rettungsturm war so ein Kompromiss.
Selbst dann musste noch Aufwand getrieben werden, um Gemini leichter zu machen, das Resultat war einen ziemliche Blechbüchse, klein, eng, aber auch agil und handlich.
Also genau das, was Piloten Spaß macht. Das erste Sport-Raumschiff.
Da ist er ja, der Artikel!
Es gibt wohl nichts, was Google nicht findet, wenn man nur richtig fragt: “soyuz ejection cosmonauts thank american engineer oberg” liefert auf dem ersten Platz genau den Artikel, an den ich mich erinnerte – einen Nachruf auf den 2004 verstorbenen US-Ingenieur Maxime Faget, der die Entwicklung des Mercury-Fluchtturms geleitet hatte.
Artikel und Gemini
An den unterhaltsamen Artikel kann ich mich auch erinnern, schön dass er wieder aus der Datengruft des Internet befreit ist. Es tut den Leistungen der Russen auch keinen Abbruch, wenn sie eine gute Idee übernommen und für ihr Programm adaptiert haben. Die Lösungen, auf die sie dabei gekommen sind, sind ihre ganz eigenständigen Erfindungen. Allein die Trennung der dreiteiligen Kombination mit dem Crew-Modul in der Mitte verlangt eine ganz besondere technische Lösung, die sich deutlich von der amerikanischen Version unterscheidet, bei der lediglich die oben sitzende Mercury oder Apollo-Kapsel vom Träger (resp. Servicemodul) getrennt werden musste.
Zu Gemini:
Das Projekt Gemini ist übrigens ein Musterbeispiel eines schnell realisierten bemannten Raumfahrtprogramms. Die ersten ersten Studien – noch unter der Bezeichnung Mercury Mark II – begannen im Sommer 1961. Im Dezember 1961 begann das Programm offiziell. Dann vergingen deutlich weniger als drei Jahre bis zum (noch unbemannten) Erstflug. Die erste bemannte Mission fand weniger als vier Jahre nach Programmstart statt. Im November 1966 war das Programm auch schon wieder beendet, nach zwei unbemannten und zehn bemannten Flügen. Eine ganze Reihe von Rekorden, die damals aufgestellt wurden, sind bis heute nicht gebrochen worden. Da gab es Rendezvous- und Dockingmanöver nur zwei Erdumkreisungen nach dem Start. Außenbordmanöver vier Stunden nach dem Start, und Erdumlaufbahnen, die bis fast 1.400 Kilometer über die Erde führten.
Auf das „Sportwagenfeeling“ hätten aber wahrscheinlich gerade die Astronauten die vier Tage oder länger in der Kapsel verbringen mussten wahrscheinlich gerne verzichtet. Die Kabine war so eng, dass an ein Ausziehen der Raumanzüge nicht zu denken war. Und so schmorten die Astronauten bis zu zwei Wochen in ihrem eigenen Saft, und hätten wahrscheinlich zumindest vorübergehend lieber einen geräumigen Omnibus als einen Sportwagen gehabt.
Beim Start von Gemini 6 hätten übrigens die besagten Schleudersitze um ein Haar eingesetzt werden müssen. Kommandant Wally Schirra bewies eiserne Nerven, als bei ersten Launch Pad Abort der Raumfahrtgeschichte nach der Zündung der Triebwerke die Raketenmotoren wieder abschalteten. Schirra betätigte nicht den Schleudersitz, obwohl die Instrumente im Raumschiff verkündete, dass die Rakete bereits abgehoben hätte. Schirra erklärte danach, sein “Hintern” hätte ihm gesagt, dass das Instrument nicht stimmen könnte. Dank seiner Nerven und seines “Hintern” konnten Schirra und Stafford drei Tage später zum Rendezvous-Flug mit Gemini 7 starten.
Die Schleudersitze des Gemini-Raumfahrzeugs wurden von den Astronauten mit großer Skepsis gesehen. Die Beschleunigungswerte wären bei einem Launch-Pad Abort so hoch gewesen, dass es mit einiger Sicherheit zu ernsten Verletzungen speziell im Wirbelsäulenbereich gekommen wäre.
Wohl eher keine Transplantation
Vielen Dank für den Artikel, Herr Fischer.
Ihre Beschreibung “dieses Rettungssystem war die ziemlich exakte Kopie eines amerikanischen Vorbildes.” oder “Transplantation erfolgreich” halte ich aber angesichts dieses Artikels für komplett unzutreffend.
Die Idee der Feststoff-Rakete, die oben auf der Kapsel sitzt und sie aus der Gefahrenzone zieht, floss offenbar in das russische Design ein.
Von einer “exakten Kopie” kann man da überhaupt nicht reden. Wer’s genau wissen will, schaue sich die jeweiligen Rettungssysteme an:
Mercury:
http://www.nasa.gov/…ain_mercury-missions-lg.jpg
Sojus:
http://s88.photobucket.com/…com/soycom3-20-1.gif
Apollo:
http://www.astronautix.com/graphics/a/apcsmtwr.gif
Die sehen einander nicht einmal entfernt ähnlich. Das ist auch logisch, denn allein schon wegen der unterschiedlichen massen der jeweiligen Systeme ist an eine einfach “Transplantation” nicht zu denken.
Das ist nicht mehr als eine “Urban Legend”.
Wie gesagt, nicht die Rettungsrakete an sich ist das technische Problem. Das ist einfach nur eine Feststoffrakete.
Die wirklichen technischen Probleme sind:
– Wie erkennt man sicher und mit minimaler Verzoegerung, dass etwas an Bord so schief läuft, dass das Rettungssystem aktiviert werden muss?
– Wie stellt man die Aktivierung sicher, auch wenn sich die Rakete bereits unter dem Hintern der Kapsel zerlegt?
– Wie verhindert man zuverlässig, dass das Rettungssystem aktiviert wird, obwohl das gar nicht gewollt war?
– Wie stellt man sicher, dass das Rettungssystem die Kapsel wirklich aus der Gefahrenzone zieht, und nicht einfach wie ein losgelassener Luftballon eine Korkenzieherbewegung vollführt?
– Wie trenne ich die Kapsel im Notfall vom Rest der Rakete und verhindere zuverlässig, dass das ungewollt passiert?
Und das wichtigste – der wirkliche Grund, warum man nicht einfach ein System von woanders aufpropfen kann:
– Wie stellt man sicher, dass die Rakete so versagt, wenn sie versagt, dass sich Probleme mit ein paar Sekunden Vorwarnung ankündigen?
Das haben die russischen Ingenieure offensichtlich geschafft, und man sollte ihnen nicht den technischen Sachverstand und die Expertise absprechen und unterstellen, dass sie ohne Abkupfern bei den Amerikanern gänzlich hilflos wären.
Das waren sie nämlich ganz gewiss nicht.
Die aufgelisteten Zielvorgaben gelten auch bei einem neu zu entwickelnden Startsystem und zeigen, warum rakete, raumschiff und Rettungssystem eine integrierte Loesung darstellen müssen. Die eigentliche Rettungsrakete ist da nur eine Nebensache. Die Systemfragen stecken woanders.
@Astra
Volle Zustimmung.
Dass der anfangs so cool wirkende Sportwagen bei einer längeren Fahrt doch ziemlich eng und unbequem wird, ist allerdings eine Erfahrung, die viele junge (und nicht mehr so junge) Männer machen müssen. 🙂
Im Vergleich zu Mercury war Gemini allerdings immer noch einigermaßen komfortabel.
Ganz ohne Zicken war das System nicht, wie Gemini 8 zeigte:
http://en.wikipedia.org/wiki/Gemini_8#The_spin
Dass Armstrong da einen kühlen Kopf behielt und das Richtige tat, zeigt, dass man offenbar bei der Auswahl der Astronauten wusste, was man tat.
Zu Gemini 8
Wer die DVDs der Mini-Serie “from the Earth to the Moon” hat:
In Episode 1 (“Can we do this?”) ist das Gemini-8-Problem eindrucksvoll gezeigt.
Man greift beim Zuschauen unwillkürlich zur Papiertüte.
Keine Transplantation – aber Recycling
Wenn man das Rettungssystem schon nicht ‘transplantieren’ kann … dann kann man die Vorarbeiten an den der Ares immerhin recyclen – hat der Chef von Orbital Sciences gestern erzählt: “an excellent opportunity to be transferred into future human spaceflight systems, whether those would involve Orbital putting the entire system together or supplying the Launch Abort System to some other prime contracter”.
Recycling
Recycling, ja so könnte man es nennen. Auch in dem bei Daniel Fischer genannten Artikel in Spaceflight Now über die weitere Verwendung des Orion-Fluchtturms http://www.spaceflightnow.com/…n1002/18orionlas/ wird – ein wenig fahrlässig – der Eindruck erweckt, dass man die Konstruktion einfach von einem Vehikel zum anderen übertragen kann. Was nicht der Fall ist. Der Adaptionsaufwand für einen zukünftigen Nutzer ist aber auf jeden Fall kleiner, als für eine Neuentwicklung. Der erste Test des Orion Launch Abort Systems http://upload.wikimedia.org/…nabortsimulator.jpg ist übrigens immer noch für April dieses Jahres geplant.
Technologietransfer
Nennen wir es doch lieber Technologietransfer.
Denn ganz so einfach, wie eine Pressemitteilunges erscheinen lassen mag, wird es nicht sein, ein Rettungssystem von einer Rakete die mit (nicht abstellbaren) Festbrennstoffen in der Erststufe bzw. LH/LOX mit Turbopumpen in der Oberstufe operiert, zu einer zu “transplantieren”, die in beiden Stufen mit gasdruckbeaufschlagtem Kerosin/LOX ohne Turbopumpen arbeitet – also technisch eine fundamental andere Loesung.
Die neuesten Nachrichten
Einige brandaktuelle Zusatzinformationen zu diesem Beitrag:
Aviation Week hat einen interessanten Artikel zum Sierra Nevada „Dream Chaser“: http://tinyurl.com/yzgovfc Das Vorhaben ist also durchaus ernst zu nehmen. Interessant der Rückgriff auf die Daten des HL 20-Programms aus den sechziger und siebziger Jahren.
Space News berichtet, dass die NASA die COTS-Mittel erheblich aufstocken will http://www.spacenews.com/…-commercial-cargo.html
Und zwar sollen sowohl SpaceX als auch Orbital Sciences insgesamt 300 Millionen Dollar mehr bekommen, um über Reserven zu verfügen, für den Fall, dass einer oder mehrere der Qualifikationsflüge scheitern sollten. Im Fall von Orbital Sciences kommt dazu, dass deren COTS-Vertrag bislang nur einen Demonstrationflug abdeckt. Mit diesen Mitteln könnte somit ein zweiter Flug finanziert werden. Ein deutlicher Hinweis auf den Erfolgsdruck unter dem die NASA nun steht. Die Industrie MUSS jetzt etwas auf die Beine bringen und die NASA muss alles tun, damit ihr das auch gelingt.
Und erste Informationen sickern jetzt auch über den Entwurf von Blue Origin durch: Es handelt sich offensichtlich um einen bikonischen Entwurf recht ähnlich dem inzwischen aufgegebenen russischen System „Kliper“. Sowohl der Dream Chaser als auch das noch namenlose Vehikel von Blue Origin sollen übrigens auf einer Atlas 5 402 starten.