Challenger

Am 28.1.1986 startete die Raumfähre Challenger zu dem 25.sten Einsatz eines Space Shuttles. Der Flug war propagandistisch von der NASA angekündigt worden, weil erstmals eine Lehrerin – Judith Resnik mit ins All fliegen sollte und dabei Unterricht erteilen sollte. Die eigentlich Hauptaufgabe des Fluges war dagegen unspektakulär, es sollte der Nachrichtensatellit TDRSS-B ausgesetzt werden, der zu einer flotte von mindestens 3 Satelliten gehörte, welche die vielen Bodenstationen der NASA ersetzen sollten. Satelliten und vor allem das Space Shuttle würden von einer größeren Datenrate und einer Übertragung während des ganzen Orbits und nicht nur Teilen davon profitieren.

72 Sekunden nach dem Start explodierte die Challenger in 13 km Höhe, vorher hatte es keine Anzeichen für eine Fehlfunktion gegeben und der Sprecher des Kontrollzentrums fuhr hoch einige Zeit fort Daten und Geschwindigkeit durchzugeben, bevor er meldete – „We have a major Mailfunktion“. Die genaue Ursache des Unglückes habe ich auf dieser Website schon an zwei Stellen ausführlich beschrieben, daher hier nur eine Kurzfassung:

Die Booster des Space Shuttles bestehen wir alle größeren Feststofftriebwerke aus einzelnen Segmenten die verbunden werden. An dieser Stelle sorgen Gummiringe dafür, dass sich nicht Metall auf Metall reibt und es so zu Spannungen kommt. Diese sind durch eine Zinkchromatpaste geschützt die kurzzeitig vor den heißen Verbrennungsgasen schützt. Diese kurze Zeit muss ausreichen, dass die Ringe durch den Druck der sich innen aufbaut in eine Vertiefung gedrückt werden und sich dann der Spalt schließt. Danach sollte kein Verbrennungsgas mehr in den Zwischenraum eindringen.

Auf den Aufnahmen des Starts konnte man jedoch noch am selben Tag feststellen, dass hier etwas schief gelaufen war: Schon kurz nach dem Abheben gab es eine braune Wolke an einer der Segmentgrenzen. Diese verschwand wieder und tauchte nicht mehr auf. Dies war wahrscheinlich der Gummiring der dabei verbrennt wurde. Danach sah man keine Gase austreten (wahrscheinlich hatte Aluminiumoxid als Verbrennungsprodukt sich abgelagert und dichtete ab) bis 59 Sekunden nach dem start als eine Flamme sichtbar wurde. Die Flamme durchtrennte wie ein Schneidbrenner eine der Stützen an denen der Booster am Tank hing. Er begann zu schlingern und bohrte sich in den Tank. Treibstoff trat aus und wurde durch die Flammen des Shuttles zur Explosion gebracht.

Die Besatzung wurde nicht durch die Explosion getötet, die Druckkabine war massiv genug dies zu überstehen, doch gab es einen sofortigen Druckverlust, der zur Ohnmacht führte und in Folge zum Tod. spätestens, als die Kabine mit hoher Geschwindigkeit auf das Meer aufschlug wurde die Besatzung getötet. Die NASA hatte übrigens bei der Entwicklung des Shuttles eine abtrennbare und an Fallschirmen wasserbar Druckkabine wegen der Mehrkosten und Nutzlasteinbußen gestrichen.

Als man das Unglück genauer untersuchte kamen Dinge ans Licht. Die Ursache war relativ schnell gefunden und konnte dann auch bei den aus dem Meer gefischten Teilen bestätigt werden. Als eine Kommission dies untersuchte, stellte sich heraus, dass man die Schwachstelle seit Jahren kannte: Schon nach den Testflügen wurde das System zurückgestuft von einem „redundanten“ zu einem „nicht redundanten“ System. Der Grund: Man hatte beobachtet, das der zweite Ring, der als Absicherung dienen sollte wenn der erste versagte, bei den sich schnell aufbauendem Innendruck keine Chance hatte sich noch in die Vertiefung zurückzuziehen. Er war also nutzlos. Weiterhin hab es schon vorher 5 mal abgesenkte Ringe in den Feststoffboostern und dabei entfielen 4 der 5 Vorkommnisse auf Starts bei niedrigen Temperaturen. In der Tat war es am Starttag extrem kalt für Florida. Es waren -5 °C und es gab Eiszapfen an der Startanlage.

Was dann passierte ist heute nahezu unglaublich: Techniker der Firma Thiokol vor Ort plädierten für eine Startabsage, weil sie sich nicht sicher waren ob das Gummi bei den niedrigen Temperaturen noch elastisch genug war schnell genug zurückzuweichen und den Spalt zu schließen. Die NASA drängte auf eine Entscheidung, weil der Start schon mehrmals verschoben worden war und ein ehrgeiziger Zeitplan (für 1986 weniger als 13 Starts) ins Wanken geriet. Das Management von Thiokol unterbrach die Telefonkonferenz und man drängte den verantwortlichen Techniker mit den Worten „Nun legen sie mal ihren Ingenieurshut ab und ziehen den Management Hut auf“ zu einer Zustimmung.

Man startete also mit einem System dessen Sicherheitsmängel man genau kannte und riskierte bewusst das Leben der Besatzung. Der Verlust der Challenger bedeutete eine zweieinhalbjährige Pause, weitaus mehr als ursprünglich gedacht. Denn nun wurde das gesamte Shuttle System unter die Lupe genommen und unzählige Mängel und Nachlässigkeiten bei den vorherigen Flügen entdeckt. Viele Systeme mussten nachgebessert werden. Die Triebwerke wurden z.B.. auf 104 % Maximalschub begrenzt, ein Ausbau auf 109 % wurde aus Sicherheitsgründen verworfen. Die Feststoffbooster erhielten ein neues System für die Verbindungen und es wurde eine Rettungslucke angebracht, die jedoch nur bei der Landung von Nutzen ist.

In der folge änderte sich das gesamte Space Shuttle Programm: Nun sollte der Space Shuttle keine kommerziellen Nutzlasten mehr befördern. Menschen sollten nicht ihr Leben für Kommunikationssatelliten riskieren. Das Militär zog sich aus dem Space Shuttle Projekt zurück. Er war für sie nun zu unzuverlässig geworden und orderte die Titan 4. eine für 2 Millairden USD gebaute Startbasis in Vandenberg in Kalifornien sah keinen einzigen Flug. Zuletzt wurde ein neuer Orbiter bestellt um die Challenger zu ersetzen, die Endeavour.

Die Kosten des Verlusts von Challenger waren enorm, etwa 2.8 Millairden USD für Umrüstungsarbeiten, 2.4 Milliarden für einen neuen Orbiter, die Endeavour und als Folge mittelfristig (für die nächsten Jahre) etwa 2-3 Milliarden um die Produktion an alten Trägerraketen wieder aufzunehmen und neue Versionen dieser zu entwickeln. (Titan 4, Delta 2 und Atlas II).