Er könnte noch fliegen – wenn er unbemannt gewesen wäre

Ja auf diesen Gedanken bin ich gekommen beim Space Shuttle. Nun die Diskussion ob er bemannt sein muss kann man sich schenken, unbemannt hätte es nicht das Geld für ihn gegeben. Doch die NASA hat auch mal weiter gedacht. Von den siebziger bis achtziger Jahre entwickelte Sie verschiedene Konzepte für ein unbemanntes System mit höherer Nutzlast. Das ging hin bis zu einem vergrößerten Tank, auf dem die Nutzlast saß mit den Triebwerken unter dem Tank und vier Feststoffboostern – Nutzlast 150 t.

Diese ersten Planungen in den siebziger Jahren wurden dann einige Jahre ad acta gelegt. Die NASA hatte nicht das Geld und erst mal galt es das Space Shuttle System zu der Startrate zu bringen die angestrebt war – 1986 waren 13-14 Starts geplant, später sogar bis zu 20 pro Jahr. Ob 20 realistisch gewesen wären ist offen. aber 1985 fanden neun Starts statt, wobei der letzte Orbiter (die Atlantis) erst am 3.10.1985 ihren Erstflug hatte. Weniger als zwei Monate später startete sie erneut – 13 Starts wären bei dem Tempo also durchaus nicht unrealistisch gewesen.

Nach Challenger war das illusorisch. Neben der eigentlichen Unglücksursache fand die Roger Kommission auch zahlreiche andere Mängel im Shuttle Management. So war es gang und gäbe die Orbiter zu „kannibalisieren“ – mangels Ersatzteilen wurde aus einem Orbiter etwas ausgebaut um einen anderen schnellstmöglich flugfähig zu bekommen. Alles nur um die Startrate schnell hoch zu treiben.

Doch 1983 kündete Präsident Reagan an, die USA sollten ein Abwehrsystem für Interkontinentalraketen (später SDI genannt) entwickeln. ICBM’s sollten durch verschiedene Systeme in verschiedenen Stufen der Bahn abgefangen werden – nach dem Start mit Lasern, nach Brennschluss mit Partikelkanonen, Projektilwaffen etc. Die letzten Sprengköpfe vor dem Wiedereintritt dann mit erdgestützten Waffen.

Auch wenn noch keine eine Vorstellung hatte, was man dafür ins All transportieren müsste, so war doch klar, dass die USA dafür enorme Güter ins All transportieren müssen. Das ergab sich alleine daraus, dass die UdSSR etwa 10.000 Sprengköpfe hatten, die bei einem Erstschlag alle innerhalb kürzester zeit gestartet werden würden. Bei erdnahen Waffen ist jede nur einen Teil eines Umlaufs in der geeigneten Position. Bei geostationären Satelliten gibt es dieses Problem nicht, aber sie sind weit vom Ziel entfernt und die Nutzlast beträgt dann nur noch ein Viertel derer für erdnahe Bahnen.

So begannen NASA und DoD mit Planungen für eine Schwerlastrakete „Heavy Launch Vehicle“. Während das DoD mehr an eine Trägerrakete dachte, zog die NASA ihr Shuttle-Carrier Konzept erneut aus der Schublade. Diesmal unter unveränderter Beibehaltung der SRB und des ET. Aber der Orbiter sollte gravierend abgespeckt werden. Vom Orbiter wurden nur Nutzlastraum und Heck übernommen. Die Spitze mit der Mannschaftskabine entfiel und wurde durch einen einfachen und kurzen Konus ersetzt. Ebenfalls entfielen die Flügel und das Heckleitwerk. Es gab verschiedene Konzepte die zwischen 68 und 77 t LEO Nutzlast aufwiesen. Später griff die Direct Initiative dies auf. Wobei hier aber weitergehende Veränderungen geplant waren, dafür aber auch ein größerer Nutzlastraum für eine Oberstufe mit kryogenen Treibstoffen.

Doch gehen wir einen Schritt zurück – zurück ins Jahr 1993, als die ISS geplant wurde. Schon damals rechnete die NASA mit 4 Jahren für den Aufbau. 1998 waren es schon 5,5 Jahre und 33 Shuttle Flüge – die NASA startete in den neunziger Jahren sechs bis acht mal pro Jahr. Neben dem unsicheren russischen Partner war der Shuttle der Hauptgrund warum es so lange dauerte. (Später durch die Columbia Katastrophe und noch weniger Flügen sogar noch sieben Jahre länger). Da die ISS auch ohne dass sie vollständig montiert ist in den letzten Jahren 1-1,3 Milliarden Dollar pro Jahr kostete, weitere Sojus und Progressflüge nötig macht.

Die NASA wäre gut beraten gewesen einen Shuttle C zur Verfügung zu haben. Allerdings keiner der radikalen Umbauen. Eine der ersten Lösungen, noch in den siebziger Jahren vorgesehen war der Umbau eines Orbiters – weg mit allem was die Mannschaft benötigt und ausgelegt für Kurzzeitmissionen. Das bedeutet – die komplette Mannschaftskabine entfällt, das Lebenserhaltungssystem auch. Ein Großteil der Brennstoffzellen, Luft, Nahrung, Raumanzüge, Kopplungsadapter zur ISS. Weitere Nutzlaststeigerungen kamen zustande indem die Triebwerke im 109% Niveau betrieben werden anstatt wie beim Space Shuttle bei 104%. Die NASA ging so von 45 t Nutzlast aus – bei 29,8 t für die normale Version.

Nun erreichte keiner der Shuttles jemals diese Nutzlast, doch die Differenz bleibt. Und 15 t mehr zur ISS sind fast die doppelte Nutzlast (normalerweise so um die 17 t). Wobei von den 17 t ja meist noch der Kopplungsadapter abgeht, sodass praktisch zwei Shuttle Flüge ersetzt werden. Mit diesem Shuttle-C hätte man die Module und die MPLM transportieren können. Videokameras hätten den Blick der Besatzung ersetzt und es gäbe ja noch die Stammbesatzung an Bord der ISS mit einem anderen Blickwinkel. Nur für das Ankoppeln hätte ein solcher umgebauter Shuttle ausgereicht. Die meist auch nötigen Außenbordarbeiten (um elektrische Anschlüsse oder Gas/Wasserleitungen zu verbinden) wären dann durch die Stammbesatzung durchgeführt worden.

Der Vorteil: Die ISS wäre halb so schnell fertiggestellt geworden, vielleicht noch schneller, weil ein unbemanntes System sicher nicht so von der Columbia Katastrophe betroffen gewesen wäre. Die Stunde des bemannten Shuttles hätte dann geschlagen wenn die Besatzung ausgetauscht werden muss (und manche Module, wie die Solarzellenausleger sind auch so groß, dass keine zwei transportiert werden können) Ein Shuttle-C mit einigen Zusatztanks könnte dann auch die ISS nach der Fertigstellung anheben können, oder Deorbitieren.

Das Shuttle würde dann nach dem Ausbau die Regelbesatzung bringen, verbunden mit den Versorgungsgütern – gerne vergessen: Die NASA zahlt SpaceX und OSC zusammen 3,5 Milliarden Dollar für 40 t Versorgungsgüter die zur ISS gebracht werden – ohne Crewtransport. Vier Shuttles könnten auch maximal 36,4 t transportieren und würden rund 2,4-3,2 Milliarden kosten, je nach Flugrate (4/5 Flüge pro Jahr). Rechnet man den Crewtransport noch dazu, dann wird das Shuttle sogar konkurrenzfähig, denn ein Sitz kostet nun auch schon 55 Millionen Dollar bei den Russen. Nur bei dem gleichzeitigen Transport von Besatzungen und Fracht spielt der Shuttle seine Vorteile voll aus.

Wer weiß, ob man wenn es schon einen Shuttle-C gibt nicht dann für die Ares V dann auch an die von Direct favorisierte Version mit mehr Bauteilen aus dem Shuttleprogramm eingesetzt hätte.


Ich will nochmals darauf hinweisen, dass noch immer ein Muskrätsel läuft.Vielleichtist das wegen der vielen Kommentare in der letzten Zeit ganz nach hinten gerutscht. Es kann aber doch nicht sein, dass sovieleaudiophiile Blogleser die nun wirklich leichten Musikrätsel nicht mehr lösen können. Da müsste ich ja anfangen mich für meine Leser fremdzuschämen….. Für das aktuelle Rätsel nach unten Scrollen zu den Kommentaren.

6 thoughts on “Er könnte noch fliegen – wenn er unbemannt gewesen wäre

  1. Hallo,

    ich spiel mal wieder Besserwisser: Die UdSSR hatte keine 10.000 ICBM, diese Zahl ist etwa das gesamte Arsenal strategischer Sprengkoepfe. Zum 1. September 1990 verfuegte die UdSSR ueber 2.338 ICBM SLBM mit 9416 Sprengkoepfen. Hinzu kommen strategische Bomber. Wobei dies theoretische Zahlen sind, welche sich auf die Anzahl von Startanlagen beziehen, nicht auf tatsaechlich vorhandene Raketen.

    http://www.fas.org/nuke/control/start1/news/strtdata.htm

    Achso: „Die ISS wäre halb so schnell fertiggestellt geworden.“ Sollte dies nicht doppelt so schnell heissen? Oder halb so langsam?

  2. Jaja, das Muskrätsel (der Link führt nirgends hin, übrigens)…

    Zum Shuttle-C: So wie ich das sehe, wäre dieser aber nicht wiederverwendbar gewesen – wie sollte er, ganz ohne Flügel und Besatzung denn auch landen? Dann stellt sich natürlich sofort die Frage, ob sich das noch lohnt, jedes Mal drei SSME zu verbraten, bloss um ein paar Tonnen Nutzlast mehr in den Orbit zu bekommen.

    Aber eine Rakete, wie sie nun auch „Direct“ vorschlägt, wäre wohl die vernünftigste Wiederverendung von Shuttle-Komponenten, wenn man denn unbedingt dabei bleiben muss.

  3. Ein Vorschlag den ich gelesen habe, war eine low-cost Variante der SSME zu bauen, nach dem der ganze Shuttle-C etwa $500mio pro Start kosten würde. Selbst wenn man die teuren SSME nimmt, wäre der Startpreis nicht viel höher, nämlich $600m. Die SSME kosten $50mio pro Stück und auch low-cost ist nicht kostenlos.

  4. Das Low Cost SSME gibt es bereits, es heißt RS-68

    Es gab eine Reihe von Konzepten auch welche bei denen die SSME geborgen worden wären. Mein Vorschlag war es (wer hats gelesen?) nur das zu entfemen was die Besatzung braucht. Der Orbiter bleibt aber in Form und Flugfähigkeit erhalten.

    Bei den Schwelastszenarien a la directx die keine Wiederverwendung vorsehen sollte man auch überlegen wie viele Flüge es geben wird. Die Saturn V startete 13 mal. Es wurden 60 Flugexemplare der SSME gebaut, bis auf 6 verlorene reicht das also locker für 18 Flüge.

    @zodberg: So so, eine Falcon XX für 140 t Nutzlast. Was kommt dann, die Falcon XXX für den ersten Pornodreh im Orbit? Woher nur die Kunden für die Rakete kommen?

  5. Zur Falcon XX:

    Reicht immernoch nicht – die Rakete ist zu schmal um einen (bemannten) Mars-Lander unter zu bringen …

    Siehe auch hier (sehr gute Abhandlung zu den Problemen der Landung auf dem Mars):

    http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/39664/1/05-3869.pdf

    Ansonsten hoffe ich, dass die Idee eines interplanetaren Schleppers (space tug) langsam Schule macht, ebenso wie die Idee nicht nur einen verhätschelten Prototypen zu bauen, sondern gleich eine ganze Flotte.

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