Monat: Mai 2008

Ich habe gestern einen neuen Aufsatz fertiggestellt – über die Energija. Es gibt schon seit einigen Jahren einen über Energija und Buran auf meiner Website. Der Transfer der Buran ins Technikmuseum bei Speyer hat mich inspiriert nach neueren Informationen zu suchen und ich fand auch welche. Allerdings in russisch. Das machte die Recherche nicht gerade einfacher. Zwar ist die russisch – englische Online Übersetzung recht brauchtbar (zumindest wenn man in Gedanken rekonstruieren kann wodurch einige „blumige“ Übersetzungen entstanden). Doch das Problem waren, dass es die meisten Infos in Webseiten gab, die aus Kapiteln eines Buches entstanden. An und für sich ideal – man findet so jede Menge Infos. Nur macht dann die Online Übersetzung von Google nach einem Viertel des Inhalts schlapp. So dass man dies mühsam per Copy & Paste erledigen muss.

Die Recherche bestätigte einiges, was ich schon vorher wusste: Das Energija und Buran entwickelt wurden um einer potentiellen Bedrohung durch die Space Shuttles zu begegnen. Diese Paranoia, die ja Militärs eigen ist (Baust Du 1000 Atomraketen, dann muss ich 2000 bauen, auch wenn schon 100 reichen um das gesamte Land des Gegners in die Steinzeit zurück zu bomben) wurde dann noch durch SDI gesteigert. Energija sollte nun auch Satellitengestüzte Weltraumwaffen transporteren und Buran nucleare Sprengköpfe abschießen.

Dafür ist immer Geld locker zu machen. sogar viel mehr als für einen Wettlauf mit Apollo zum Mond. Dabei hat man dazu gelernt und iwe bekannt gab es zwar nur 2 Starts der Energija, aber diese verliefen erfolgreich. Dabei war der Entwicklungsprung von der Technologie die man vorher hatte zu Energijha und Buran viel größer als bei der N-1. Aber man testete die Rakete viel intensiver vorher und achtete auch viel mehr auf Zuverlässigkeit und Sicherheit. Bis auf 20 Sekunden (102-122 Sekunden nach dem Start) gab es immer die Möglichkeit die Besatzung zu retten.

Die systemimmanente Sicherheit war dabei größer: Man konnte jederzeit die Triebwerke abschalten, anders als dies beim Space Shuttle der Fall ist. Das alles hatte aber seinen Preis. So kosteten 4 Block-A Booster 74.4 Millionen Rubel. Die Block A Booster waren zu 70-75 % identisch zur ersten Stufe der Zenit. Doch diese kostete nur 4.5 Millionen Rubel. So kostete auch ein Energija Start 145-155 Millionen Rubel und ein Start von Energija und Buran 350 Millionen Rubel. Das bedeutete, dass Energija, berücksichtigt man den damaligen Rubel- und Dollarkurs sogar teurer als ein Space shuttle Start war. Zur selben Zeit wurde die Proton im Westen für 12-20 Millionen Dollar pro Start angeboten – Ein Fünftel bis ein Drittel des Preises den man für eine Ariane 4 zahlen musste.

Im wesentlichen war dies meiner Ansicht nach der Todesstoß für Energija und Buran. In einer kollabierenden Volkswirtschaft war kein Platz mehr für solch teure Projekte, zumal nun auch die Sowjetunion erkannte das weder SDI noch die Space shuttle eine militärische Bedrohung darstellten.

Es gab zwar noch die Pläne die Energija kommerziell anzubieten. Eine kleinere Version, Energija-M mit 34 t Nutzlast wurde entwickelt. Doch zum einen war diese immer noch zu groß für vorhandene Nutzlasten. Zum anderen änderte dies auch nichts an den hohen Kosten der Energija. Ob dies mit Energija -2 gelungen wäre halte ich auch für fraglich. Die Energija 2 verzichtete auf den Shuttle Orbiter und transportierte direkt 30-35 t in die Umlaufbahn. Die Zentralstufe war nun geflügelt, mit einem Hitzeschutzschild und um 60 % verkleinert worden. Wiederverwendung sollte die Kosten senken. Nehmen wir Block-A nominell ist er 4 mal teurer als die Zenit Erststufe. doch er sollte 10 mal wieder verwendet werden, was die kosten dann auf 40 % senken sollte. Sollte, das ist das Stichwort. Schließlich verkalkulierte man sich auch beim Space Shuttle in dieser Hinsicht.

Energija war dann noch eine Zeitlang Bestandteil von NASA Plänen für eine bemannte Marslandung, wie sie vermehrt Ende der 90 er Jahre entwickelt wurden. Doch es kam nie zu einer konkreten Zusammenarbeit. Seit 2000 ist eine Wiederaufnahme der Produktion nicht mehr sinnvoll. Produktionsanalgen und der Startkomplex sind nach 10 Jahren verfallen. Wenn man heute zum Mars aufbricht, dann wahrscheinlich mit einer Ares V.

Immerhin hält die Energija noch einen Rekord: Den der größten je in den Orbit beförderten Bruttomasse (letzte Stufe und Nutzlast zusammen). Mit 178.3 t ist diese größer als beim Space Shuttle (142.8 t) und der Saturn V (zweistufig 130-135 t, dreistufig 143 t).

Am 25.sten Mai soll der Phoenix Mars Scout landen. Die letzte Kurskorrektur gab es am 10.4. nachdem hochauflösende Aufnahmen der HiRISE Kamera des Mars Reconnaissance Orbiters zeigten, das ein Tal, 13 km südwestlich der geplanten Landestelle, flacher und besser für eine risikolose Landung geeignet, ist als das bisherigen Gebiet. Bei einer Landeellipse von 62 x 20 km Größe muss man ein recht großes Gebiet haben das weitgehend eben und frei von Brüchen und Steinen ist.

Phoenix dürfte die wohl am besten vorbereiteste Mission der NASA sein, die auf dem Mars landet. Erstmals gab es mit dem Mars Reconnaissance Orbiter die Möglichkeit Bilder der Landestrelle mit einer Auflösung von 35 cm zu machen, damit kann man jeden Stein der der Sonde gefährlich werden kann vorher ausmachen. (Zum Vergleich: Die Viking Lander und Mars Pathfinder landeten in einem Gebiet, das man vorher nur mit einer Auflösung von 40 m/Pixel kannte).

Daneben ist der Landevorgang mehrfach untersucht worden, nachdem der direkte Vorgänger von Phoenix bei der Landung ausfiel. Phoenix ist weitgehend baugleich zu dem Mars Polar Lander der 1999 verloren ging. Sie verfügt jedoch über etwas modernere Instrumente. Phoenix landet konventionell mit einem Fallschirm und dann mit einem Packet von Düsen, welche ihn langsam auf den Boden sinken lassen. Airbags wie bei den Rovern kommen nicht zum Einsatz.

Ursprünglich sollte Phoenix schon 2001 zum Mars. Doch nachdem der Mars Polar Lander verloren ging und es dem Orbiter im gleichen Startjahr genauso erging beschloss man 2000 das Programm für 2001 umzustrukturieren. Man lagerte die Sonde, nachdem sie fertiggestellt wurde, ein und investierte die Mittel für Start und Operationdurchführung eine Verbesserung des Managements, der Qualitätskontrolle und Flugsicherung bei dem Orbiter. Dies zahlte sich aus, den Odyssee 2001 umkreist heute noch den Mars und liefert Daten, auch wenn er inzwischen technisch veraltet und durch den MRO nicht nur ergänzt, sondern weitgehend übertroffen wurde.

Als 2003 wieder eine neue Mission ausgeschrieben wurde, gab es den Vorschlag die Mission wiederzubeleben. Daher auch der Name Phoenix, ein mystischer Vogel der aus seiner Asche wiedergeboren wird. Aus der preiswerten Mission wurde dadurch eine recht teure, denn das Reaktivieren kostete mehr als man bis dahin investiert hatte.

Phoenix ist zwar älter als die Rover, die immer noch auf dem Mars herumfahren, aber sie ist instrumentell besser ausgestattet. Das liegt daran, dass die Sonde sich nicht vom Landeplatz wegbewegen wird und dadurch mehr Instrumente mitführen kann. Das Risiko dabei ist natürlich, dass in Reichweite ihres Greifers keine interessante Bodenprobe ist. Neben physikalischen und chemischen Analysen der Bodenproben, gibt es Untersuchungen der Atmosphäre durch Gasanalyse, Laserrückstreuungen und Wetterbeoachtungen.  Ein Atomkraftmission wird den Boden bis zu kleinsten Skalen untersuchen. Kameras werden ein hochauflösendes Panorama der Landestelle machen und Aufnahmen des Bodens aus der Nähe.

Die Zeit zwischen dem Einmotten und Reaktivieren nutzte man, um zahlreiche Instrumente auf den neuesten Stand zu bringen. So haben die Kameras nun CCD Chips mit der 16 fachen Pixelanzahl, verglichen mit den alten (die noch bei Pathfinder zum Einsatz kamen).

Eines wird Phoenix aber auf jeden Fall sein: Eine zeitlich begrenzte Mission. Die Raumsonde bezieht ihre Energie aus Solarzellen und landet nahe des Nordpols bei 68 Graf nördlicher Breite. Ein Gebiet das bisher kaum bekannt ist. Solange es Sommer auf der Nordhalbkugel ist, haben die Panels genügend Licht um Strom zu produzieren.  Sie profitieren sogar von der Mittsommerzeit bei dem es nie richtig dunkel wird. Wenn es dann Herbst wird, wird es kritisch und wenn es Winter wird, wird sie Sonde endgültig verstummen: Auf dem Mars herrscht wie auf der Erde, nahe der Pole dann eine mehrmonatige Polarnacht, ohne Sonnenschein und die Batterie und zahlreiche andere Systeme werden einfrieren bei Temperaturen, gegenüber der es bei unserer Antarktis richtig warm ist.

Die Primärmission solle sich über 90 Tage erstrecken. Danach ist eine Verlängerung möglich, abhängig von den Wetterbedingungen. Man hofft auf 120-150 Tage, spätestens nach 180 Tagen ist der Sonnenstand zu niedrig um einen Betrieb zu ermöglichen. Phoenix wird also bestimmt nicht, wie die Rover über mehrere Jahre arbeiten.

Phoenix ist auch in einer anderen Beziehung bemerkenswert: Es ist die letzte Raumsonde, die noch von der Clinton Administration genehmigt wurde. Bedingt durch die Entwicklungszeit bei Raumsonden und die Einlagerung, startet sie nun erst zum Ende von  Bushs Regierungszeit. Damit brechen aber auch für Raumfahrtautoren, wie mic,h ruhigere Zeiten an. Denn Bush hat zwar hochtrabende Pläne, um bemannt zum Mond zu kommen, aber wenig für Forschung übrig. So sind nur 3 Raumsonden derzeit im Bau: Dieses Jahr der gemeinsame Start des Lunar Reconnaissance Orbiters und des LCROSS Experiments und 2009 den des mobilen Mars Labors. Alle weiteren Missionen sind derzeit noch im Planungsstadium und vor 2011 wird es keinen Start mehr geben. Selbst zum Mars, zu dem in den vergangen Startfenstern mindestens eine Sonde startet wird es 2011 keinen Start geben.

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Ich komme gerade zurück von einer Woche Arbeitsurlaub in unserem Ferienhaus in Nesselwang. Das ist eine Woche in der ich den Großputz mache, mich um den Garten kümmere, Unkraut aus den Fugen kratze und alles mit dem Hochdruckreiniger reinige. Dieses mal stand auch noch eine Innenreinigung mit dem Dampfreiniger und das Neustreichen der Außentüren und des Garagentors mit auf dem Programm. Kurzum: es ist eine Woche mit viel Arbeit, mindestens die Hälfte des Tags ist damit voll.

Daheim habe ich Probleme, mich 1-2 Stunden pro Woche für den Garten und Hausputz aufzuraffen. Hier mache ich das jeden Tag. Warum? Nun zum einen weil ich es eben eine Woche lang tue, danach fahre ich wieder heim. Zum anderen weil es notwendig ist und das Haus vermietet wird. Würde ich es nicht tun, so müsste ich dafür bezahlen. vor allem für mich aber wesentlich: Es gibt kaum Ablenkung. Obgleich in der Verwaltung Internetzugang ist habe ich drauf verzichtet eine Woche lang zu surfen, Mails abzurufen oder andere Dinge zu tun. Ich habe mir mal Gedanken gemacht, wie viel Zeit dafür drauf geht. Das ist eine ganze Menge. Rechne ich das zusammen, so sind das einige Stunden am Trag. Vor allem lenkt es viel ab. Da möchte man nur "mal kurz" die Mails checken und zack hockt man wieder längere Zeit am Rechner und vertrödelt seine Zeit.

Ich habe ja in den letzten Jahren vieles  von den interaktiven Teilen des Webs durchprobiert: Foren beigetreten, Chats besucht, Messenger Kontakte gepflegt, Videos gedreht, einen eigenen Blog aufgemacht. Von vielem habe ich mich wieder verabschiedet: Bei den Videos als ich gemerkt habe, dass ich nach dem begrenzten künstlerischen Potential auch an die Grenzen der technischen Möglichkeiten von VirtualDub kam. Chats sind Zeitverschwender und enorm ineffektiv, ich mache das nur noch mit einigen Freunden in einem privaten 3-4 Personen Chat über Messenger. Man kann praktisch nichts daneben machen und trotzdem wenig sagen.

Messenger nutze ich nur für wirklich wichtige Dinge: Meistens inzwischen beruflich, weil wir auch einen XMPP Server an der Hochschule haben, und ich so eher die Leute erwische die dauernd im Haus unterwegs sind als per Mail oder Telefon. In meinem Urlaub habe ich darüber nachgedacht und mich entschlossen noch etwas weniger zu tun. Das betrifft hier nun den Blog. Ich habe den eigentlich als einen "Blog anderer Art" etablieren wollen. Für Themen, Meinungen die nicht  In den letzten Monaten habe ich versucht jeden Tag so etwas zu finden und zu schreiben und meine Webseite vernachlässigt. Ich will dies nun wieder zurückführen auf das, als was er mal gedacht war: Eine Sparte mit ergänzenden Infos und die müssen vielleicht nicht so regelmäßig kommen, weil mein Hauptinteressengebiet ja Raumfahrt ist und da gibt wes nicht so viel Neues, als das es für eine tägliche Kolumne reicht und die Nachrichten die man in Space.com, Spaceref.com etc. findet nachzubeten habe ich auch nicht vor.

Daher ab heute eine Änderung: Den Blog wird es seltener geben. Ich würde mir auch mehr Interaktivität wünschen. Ich könnte mir z.B. vorstellen hier Fragen zu beantworten. Fragen zu dem Gebiet von dem ich etwas verstehe: Satelliten, Raumsonden und Trägerraketen.

Doch heute gibt es ein aktuelles Thema: In den USA wird eine neue Trägerrakete entwickelt. Es ist die Taurus II. Über sie selbst gibt es wenig Daten. OSC (Orbital Sciences Corporation), Hersteller der Rakete gibt als Nutzlast die "Delta II" Klasse an, das sind etwa 5-6 t. Die Rakete soll ein Versprgungsrausmschiff starten Dieses transportiert 2.3 t Fracht zur ISS und 1.2 t zurück zur Erde (offen ist ob sie beim Wiedereintritt verglüht oder heil ankommt). Es gibt dann noch eine Zeichnung aus der man die Stufenzahl herauslesen kann und die Höhe und Durchmesser. Alles andere ist Spekulation.

Interessant daran sind folgende Dinge:

• Die Rakete soll schon 2010 fertiggestellt werden und ab 2011 sollen zahlreiche Flüge zur ISS stattfinden.
• OSC zahlt 130 Millionen Dollar aus eigener Tasche, 170 Millionen steuert die NASA bei. Man rechnet also mit vielen Starts um diese Kosten wieder einzuspielen.

Die NASA hat auch einen Auftrag an SpaceX vergeben, Hersteller der Falcon. Im Rahmen des COTS Programmes entwickeln diese eine Kapsel namens Dragon. Aufgrund der höheren Nutzlast der Falcon 9 kann die Dragon nicht nur 2500 kg zur ISS bringen, sondern auch 2500 kg Fracht zur Erde zurückbringen, ja es wären sogar bemannte Missionen (z.B. als Rettungsraumschiff) möglich. 3 Teststarts sind 2009 geplant (zumindest nach der SpaceX Website, wahrscheinlich ist dieser Zeitplan nicht zu halten).

Die Frage ist nun in wie weit sich diese neue Kapsel und neue Trägerrakete in das ISS Konzept einfügt. Klar ist, dass die USA ihren Beitrag zur Versorgung leisten müssen. Sie haben den größten Anteil an der ISS. Japan und Europa führen etwa 1 Flug pro Jahr aus, und transportieren 6-9 t Fracht/Jahr zur ISS. Russland 4-5 Flüge mit noch etwas mehr Fracht. Die USA müssten viel mehr Fracht als die anderen Partner transportieren. Dafür würde eine größere Kapsel viel mehr Sinn machen. Sonst braucht man sehr viele Flüge. Ein Raumtransporter selbst ist preiswert zu fertigen. Die Entwicklungskosten sind der Knackpunkt. Das ATV kostete z.B. 1.35 Milliarden Euro für die Entwicklung und den Start des ersten ATV Jules Verne. Jeder weitere kostete aber nur 220 Millionen Euro. Wenn man das ATV nur halb so groß fertigt wird man kaum etwas einsparen. Das teure ist ja nicht die Struktur zum Aufnehmen von Fracht, sondern die Triebwerke, die Ankopplungsadapter, die Steuerung und Triebwerke.

Doch selbst, wenn man kleinere Raumschiffe entwickelt. Warum braucht man eine neue Trägerrakete? Es gibt ja die Delta II schon. Sie ist zuverlässig und verfügbar. Es ist nicht ausgemacht ob die Taurus II preiswerter ist. Die Pegasus und Taurus I sind teuer und wurden in den letzten Jahren kaum noch eingesetzt. Umgekehrt kann man bei vielen Delta Starts Rabatte erhalten. Einen solchen handelte die NASA Ende der 90 er Jahre aus, als sie für zahlreiche Starts von Raumsonden die Delta II nicht mehr einzeln sondern in Losen kaufte.

Wahrscheinlicher wäre aber ein größeres Versorgungsraumschiff und der Start mit einer Atlas V oder Delta IV eine bessere Lösung, einfach weil die Kosten pro Start geringer werden.