Das Mini-ATV

Eigentlich wollte ich es als Satire aufziehen, aber je mehr ich darüber nachdenke, desto eher möglich ist es. Ein Mini ATV, gestartet mit der Vega. Da es eine Fiction ist, passt es aber trotzdem gut in die Kategorie. Die Situation: Die ISS wird bis 2020 betrieben. Bis 2017 ist die europäische Beteiligung an dem Unterhalt durch die fünf ATV gesichert. Danach muss man anders kompensieren oder 150 Millionen Euro pro Jahr zahlen. Derzeit laufen Verhandlungen, ob man für die ersten beiden (unbemannten) Testflüge der Orion ein modifiziertes ATV Modul nimmt, doch in trockenen Tüchern ist das noch nicht.

Da wir davon ausgehen können, dass man nicht danach den USA Geld überweisen will, braucht man einen Plan B, wenn die Verhandlungen über die Orion scheitern. Die ATV will man ja nicht weiter bauen, das sei nicht „herausfordernd genug“. Mir ist dann eine Idee gekommen: Könnte man nicht mit der Vega einen Transporter starten? Das klingt zuerst verrückt, ist sie doch achtmal nutzlastschwächer als eine Ariane 5, aber es scheint möglich.

Der Knackpunkt ist, dass die Vega schon ein AVUM hat mit einem Triebwerk, lagefähigem Treibstoff und Vernierdüsen, das für umfangreiche Operationen und eine längere Betriebszeit ausgelegt ist. Damit hat man schon fast ein Servicemodul. Mit wenig Aufwand könnte man ein Servicemodul draus machen. Wie die Progress zeigt, muss ein solches ja nur einige Stunden bis 2 Tage fürs ankoppeln und wenige Stunden fürs Abkoppeln arbeiten. Dazwischen schaltet man es ab und lässt nur den Kommandoempfänger in Betrieb. Was benötigt wird, wäre ein entfaltbares Solarpanel zur Stromversorgung, GPS-Empfänger für die Navigation und Nahbereichortsfeststellung im Dunstkreis der ISS. Das Ankoppeln würde nicht wie beim ATV autonom erfolgen, sondern über einen Kommandokanal von der Station aus gesteuert werden. Damit ist auch eine Ankopplung im US-Segment zu präferieren, denn da reichte es bis auf 10 m an die Station zu kommen und dann machen die Astronauten den Rest mit dem Arm indem sie es einfangen und ankoppeln.

Der Treibstoffvorrat des AVUM reicht für eine Geschwindigkeitskorrektur von mehr als 540 m/s aus, beim ATV sind nur 320 m/s vorgesehen. Das reicht also auch aus. Was man nun braucht ist nur noch ein Frachtbehälter. Basierend auf den Abmessungen und dem Gewicht  des MPLM wäre z.B. ein 2 m durchmessender, 4 m langer Zylinder mit einem CBM-Adapter denkbar. Das Volumen von 12 m³ wäre immerhin ein Drittel des ATV Volumens. Dieser würde rund 1.000 kg wiegen.

Die Nutzlast in eine 200 km hohe Bahn mit 51,5 Grad Neigung beträgt bei der Vega rund 2.300 kg. Etwa 300 kg Treibstoff braucht man für Manöver, 100 kg wiegt die Aufrüstung des AVUM für längere Betriebszeiten. 1.000 Kg der Frachtbehälter. Das lässt 900 kg Fracht im Modul zu.

Da man eigentlich nur einen Frachtbehälter zusätzlich braucht und diese schon für das ATV und die Cygnus in unterschiedlichen Größen gefertigt werden, müsste das ganze eigentlich recht preiswert sein. Man kann auch umgekehrt fragen: was darf es kosten?

Wenn wir annehmen, dass uns Europäern keine schlechteren Bedingungen als den kommerziellen US-Anbietern zugestanden werden (das ist, vergleicht man die Frachtmenge die die ATV transportieren und was NASA für Fracht bei SpaceX und OSC zahlt nicht selbst verständlich), dann entsprechen bei 1,9 Milliarden Dollar für 20 t Fracht beim teureren Anbieter (Orbital) die 150 Millionen Euro (194 Millionen Dollar) 2,05 t Fracht pro Jahr. Wenn man also alle 5 Monate einen Transporter startet, dann hätte man die Pflicht erfüllt.

Kosten dürfte er dann 65 Millionen Euro. 32 Millionen kostet die Vega, das lässt noch 33 Millionen für einen Aluminiumzylinder und einer AVUM Umrüstung – das sollte zu machen sein, zumal durch zwei weitere Starts pro Jahr auch die Vega etwas preiswerter wird (höhere Startfrequenz)

Sicher es ist kein ATV, kein technisch ausgereiftes Vehikel, aber es erfüllt den Zweck. Es wird aber aus zwei Gründen nicht kommen. Zum einen ist es nicht „herausfordernd genug“, wir wollen ja in der ESA mit viel Geld ganz neue Herausforderungen angehen, nicht preiswert die Pflicht erfüllen. Zum zweiten würde fast alles in Italien gefertigt werden. Italien ist zu 65% bei der Vega (ASI/Fiat) beteiligt und fertigt auch den ganzen Aluzylinder (Thales Alenia Space), ist aber nur zu 9,3% an dem bemannten Programm (ISS) beteiligt. Bei dem Grundsatz des geographischen Returns ist das leider ein KO-Kriterium.

Eine technisch noch bessere Lösung wäre eine vergrößertes AVUM nur mit Treibstofftanks und einem Kopplungsadapter. Dann müsste man am russischen Segment ankoppeln. Der Kopplungsadapter des ATV wiegt 253 kg. Bei 300 kg Trockengewicht, könnte man so über 1.300 kg Treibstoff zuladen. Da die ISS in ihrer hohen Umlaufbahn nicht mehr viel Treibstoff braucht würde dies vielleicht sogar für die Beibehaltung der Höhe ausreichen. Zwei Flüge pro Jahr reichen aus, die Station um 32 km anzuheben, was einem erlaubten Absinken von fast 90 m pro Tag entspricht. Das wäre wahrscheinlich noch billiger und man braucht auch nur einen Start alle 7-8 Monate.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.