Proliferation von Raketentechnik oder Selbstbau?

Zu meinem heutigen Beitrag kam ich durch das aktuelle Buch und Nordkoreas Atomtest fällt auch ein bisschen in die Kategorie. zuerst mal zum Buch. Da mache ich heute mal Pause bei der Korrektur. Ich konnte Norbert Brügge gewinnen wieder einige Grafiken beizusteuern, die das Buch deutlich aufwerten und nun auch Seiten füllend präsentiert werden (er war ja schon bei den US-Trägerraketen beteiligt, nur hatte ich bei dem Buch das Platzproblem, dass es unter 700 Seiten liegen musste und das habe ich nur durch Zusammenfassen von Abbildungen geschafft). Der Umfang wird so um die 570 bis 580 Seiten werden, 564 habe ich derzeit schon. Leider kann ich das Preisziel von 29,90, also so viel wie die alte Ausgabe, nicht halten. Es wird 34,90 € kosten, das sind 15% mehr für 50% mehr Inhalt.

Mein Thema ergibt sich zwangsläufig, wenn man die Träger von Iran und Nordkorea beschrieben will. Von denen gibt es wenige Informationen. Eigentlich nur Videos aus Nachrichtensendungen, bei der Unha auch einige Fotos, da vor dem vierten Start eine Handvoll auserlesener westlicher Reporter eingeladen waren, darunter James Oberg. Was es an gesicherten Informationen gibt, ist überschaubar:

  • Grobe Maße der Rakete, abgeleitet aus Aufnahmen
  • Stufenbrennzeit abgeleitet aus Videos (auch nicht immer verfügbar)
  • Gewicht des Satelliten (meist nicht gleichbedeutend mit der Maximalnutzlast)
  • Was man nicht weiß ist alles andere: Treibstoffmenge, Art, Schub, verwendete Triebwerke oder gar deren Details wie Brennkammerdruck, Technologie etc.

Nun bin ich nicht der Experte im Rekonstruieren solcher Rakete, so übernehme ich das, was andere mit viel Arbeit rekonstruiert haben. Doch auch das kann fehlerhaft sein. Dazu ein Beispiel:

Bei der letzten Auflage habe ich die damals gängige Theorie wiedergegeben, dass die erste Stufe der Unha der Nachbau einer Langen Marsch 1 wäre. Auf die Idee kam man, weil die Stufe denselben Durchmesser wie die LM-1 hatte (damals auf 2,25 m geschätzt), Dazu passte, das von den Nationen mit Raketen Nord Korea noch die besten Beziehungen zu China hat. Auch bei einem Vorstoß für ein Embargo jetzt gilt es ja China ins Boot zu holen. Was allerdings ein verschärftes Embargo leisten soll, wenn dort die Bevölkerung jetzt schon hungert, entzieht sich meiner Erkenntnis. Ich muss nur an das Embargo nach dem zweiten Golfkrieg denken, als im Irak durch den Mangel an Medikamenten über 100.000 Menschen starben, Hussein blieb aber Diktator.

Heute weiß man, dass die Unha 2,40 m Durchmesser hat, nicht von der Langer Marsch 1 abstammt und vier Triebwerke in der ersten Stufe einsetzt. Da kam man dann auf die bisher immer naheliegende Erklärung: dass sind weiter entwickelte Scud. Die Scud basiert auf der deutschen Wasserfall-Rakete, die vor Kriegsende als Luftabwehrrakete entwickelt wurde. In der Technologie des Triebwerks, seiner Leistungsdaten und dem verwendeten Treibstoff ist sie nicht viel weiter entwickelt als die A-4, anders als die größeren damals produzierten sowjetischen Mittelstrecken und Interkontinentalraketen. Kein Wunder, dass man diese in großer Zahl exportiert, sodass auch Nord Korea auch zu welchen kam.

Gängige Theorie ist, dass alle Nordkoreanischen Waffen von der Scud abstammen. Das hat nur einen kleinen Nachteil: Die Scud hat 101 kN Schub, die Unha und Safir setzen Triebwerke von etwa 300 kN Schub. Man kann nicht einfach Triebwerke um den Faktor 3 hochskalieren, wenn dem so wäöre, könnte man auf Triebwerksentwicklungen verzichten. Dann brauchen wir kein Vinci, wir skalieren einfach das HM-7 um den Faktor 3 hoch. Die USA brauchen kein neues Triebwerk für die Atlas/Vulcan – sie skalieren einfach das RS-27 hoch. Warum macht das keiner?

Vielleicht deswegen, weil es nicht geht: anderer Schub andere Geometrie – anderes Triebwerk. Was geht,ist meistens das ein Triebwerk auf einen bestimmten konservativen Verbrennungsdruck ausgelegt wird und man später Reserven nutzt, um es im Schub zu steigern. So bei den Triebwerken der Thor, Atlas und Ariane 1. Doch das geht nicht um den Faktor 3: 10-20% sind so meist drin.

Glaubt man den Experten, so beherrscht der Iran gerade mal das Herausfräsen von Kühlrippen aus einer massiven Brennkammer, Nord Korea immerhin die doppelwandige Brennkammerwand durch das Verschweißen von Wellblechen. Auf der anderen Seite ist man sich „sicher“, dass die zweite Stufe der iranischen Safir die Verniertriebwerke der russischen R-27 (SS-N-6) SLBM einsetzt, einer U-Boot Mittelstreckenrakete die Mitte der Sechziger Jahre stationiert wurde und damit in etwa dem technischen Stand, den auch die Zyklon aufweist. Die Frage die sich mir stellt, ist die: wenn der Iran auf diese Rakete Zugriff hat, warum setzt er sie nicht ein? um eine weitere Stufe ergänzt, würde die 15 t schwere Rakete eine höhere Nutzlast als die Safir ins All transportieren. Warum nutzt er nur die Verniertriebwerke, aber nicht das Haupttriebwerk?

Sicher sind moderne Raketentriebwerke komplex, erfordern viel Erfahrung und auch finanziellen Aufwand. Doch davon redet ja auch keiner. Die Unha und Safir haben gemessen an ihrer Startmasse eine kleine Nutzlast, etwa um den Faktor 10 kleiner als bei einer modernen westlichen Rakete. Die Safir wiegt in etwa so viel, wie eine Falcon 1 transportierst aber 52 anstatt 450 kg in den Orbit. Ich glaube das es nicht so viel braucht eine solche Rakete zu entwickeln. Man arbeitet dann eben mit höheren Strukturfaktoren. Kopenhagen Suborbitals arbeitet an einem Triebwerk das auf V-2 Technologie basiert und das sind Amateure. Warum soll der Iran oder Nord Korea nicht dasselbe erreichen? Zumindest bei der Oberstufe halte ich ein einfaches druckgefördertes Triebwerk für technologisch erreichbar. Dann entfällt der anfälligste Teil des Raketentriebwerks der wegen seiner Mechanik oft Ursache von Fehlern ist: die Turbopumpe. Ein minimalistisches druckgefördertes Triebwerk entwickelte die OTRAG innerhalb von wenigen Jahren mit wenigen Personen und 4 Millionen DM vom BMFT. Warum sollten dies Iran und Nord Korea nicht hinbekommen.

Nord Korea hat Atombomben entwickelt. Diese haben einen erheblich höheren technischen Aufwand: Bei den Atombomben, die Uran verwenden ist, verwenden ist die Zündung relativ einfach, es riecht zwei unterkritische Massen aufeinander zu bringen, bei der Hiroshima-Atombombe z. B. mit einer umgebauten Kanone. Dafür ist die Anreicherung extrem aufwendig weil man geringe Dichteunterschiede ausnutzen muss. Bei Plutonium als Spaltmaterial ist die Zündung aufwendiger, hier müssen mehrere unterkritische Masse genau getimt komprimiert werden, dagegen die Gewinnung einfach, wenn man einen Kernreaktor hat. Plutonium entsteht bei der Uranspaltung. Der Reaktortyp muss nur einen leichten Zugang zu den Brennstäben erlauben. Plutonium kann man wegen der unterschiedlichen chemischen Eigenschaften dann vom Uran abtrennen. Daher verwenden heute fast alle Atombomben Plutonium als Spaltmaterial.

Kurzum: Warum sollten die Staaten so viel Arbeit in eine Atombombe stecken und dann bei dem Transportmittel (eine Atombombe die nicht zum Gegner kommt, ist weitgehend wertlos) anfangen russischen Artellerieraketen oder Bauteile von SLBM zu verwenden anstatt ihre eigene Technik zu entwickeln? Die kann ja inspiriert sein von der Scud, aber es ist eben nicht die Scud oder R-27 als Nachbau.

17 thoughts on “Proliferation von Raketentechnik oder Selbstbau?

  1. Interessant ist die Frage, ob es sich bei diesen Raketen wirklich um Satellitenträger handelt und nicht um geplante Waffenprogramme.

  2. Raketen mit nicht lagerfähigen flüssigen Treibstoffen sind militärisch ein Witz. In der Propaganda auf beiden Seiten aber kräftig hochgespielt.

  3. Es sind Satellitenträger, das kann man recht deutlich an der Brennzeit festmachen und auch dem großen Intervall zwischen den Starts. Millitärische Raketen haben möglichst kurze Brennzeiten und hohe Beschleunigungen, die Brennzeiten der Oberstufen von Unha und Safir liegen dagegen bei 200 bis 250 s. So lange Brennzeiten braucht man wenn man einen Orbit erreichen will, militärische Raketen wollen dagegen die Gravitationsverluste minimieren und haben deutlich kürzere Brennzeiten von unter 100 s pro Stufe.

  4. @Elendsoft Im Grunde hast du recht.

    Aber eine vorbereitungszeit von mehreren Stunden ist kein Problem wenn man einen Angriff startet.

    Kurze Reaktionszeiten bei ICBM’s sind nur bei Gegenschlägen und der gegenseitigen Vernichtungsstrategie wichtig.

    Ein Land oder Organisation welches nur einen Atomschlag ausführen will und sich nicht vor der folgenden Vergeltung fürchtet benötigt keine Zweitschlagskapazität.

    Wir kennen Atomare Machtpolitik von der Konfrotation NATO/Warschauer Pakt.
    Dort war der Gegenschlag ein zentrales Element der Abschreckung.

    Gruß

  5. Mit einer Handvoll Atombomben gegen ein Land das genug hat um die ganze Erde zu vernichten? Ein Angriff würde zwar einigen Schaden anrichten, aber kann einen viel heftigeren Gegenschlag nicht verhindern. Das wäre also praktisch eine Selbstmordaktion. Das macht man aber nur, wenn man am Ende ist, nach dem Prinzip „nach uns die Sintflut“. Dann hat man unter Umständen nicht mehr einige Stunden.

  6. Auch wenn die Raketen von NKorea u. Iran nicht lagerfähigen Treibstoff einsetzen, und damit taktisch unpraktisch sind, erfüllen die Raketen bereits heute ihre strategische Aufgabe, Abschreckung.
    Auch wenn die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass der Iran oder NKorea die USA mit ihren Raketen angreifen, sorgte die Exsistenz der Raketen dafür, dass Bush2 nur im Irak Angegriffen hat und nicht gleich auch noch den Iran „befreit“ hat.
    Beide Träger sind nicht auf ICBM optimiert, wären aber in der Lage mit einer kleinen Nutzlast die USA zu erreichen. Was noch wichtiger ist die Nutzlast richtung Israel kann wesentlich größer sein. Hier sorgt die Atomare abschreckung auch vor einem Israelischen alleingang.
    Beide Staaten sind nun defacto Atomstaaten und unangreifbar geworden. Im Iran setzt man nun auch auf Verhandlungen. In NKorea wartet man wohl eher auf einen Putsch, es wird aber keine mil. Intervention geben.

    Das so gut wie jeder Staat in der Lage ist eine ICBM zu bauen ist denke ich gegeben. Durch das Interent ist jegliches Fachwissen sehr einfach zu bekommen. Mit welchem Budget ist die Falcon1 entwickelt worden? Das war vermutlich billiger als ein einzelner moderner Kampfjet kostet. Russische, Pakistanische u. Chinesische Ingenieure waren denke ich sogar billiger als die Ingenierue die SpaceX der Konkurenz abgeworben hat. Ich wundere mich eher, dass die Raketen nicht bereits weiter sind.

  7. Ich muss Kay recht geben: Die Atombombe schützt Nordkorea vor einem Angriff mit konventionellen Waffen. Denn selbst, wenn man in „Stunde null“ des Angriffs alle bekannten Raketenstandorte massiv bombardiert, kann man nie sicher sein, alle getroffen zu haben. EINE bei einem nordkoreanischen Gegenangriff über einer US-Großstadt gezündete Bombe könnte mehreren hunderttausend Menschen das Leben kosten. Zudem muss dieser Gegenangriff gar nicht unbedingt mit einer Rakete erfolgen. Eine Hochseeyacht oder ein Privatflugzeug mit einer Harakiri-Besatzung reicht ja!

    Und nein, die Weltmeere sind aktuell überhaupt nicht kontrolliert. Wie oft nordkoreanische Boote wohl wochenlang führerlos auf den Weltmeeren treiben, bevor sie dann in Japan aufschlagen, zeigt der folgende Artikel: http://www.stern.de/panorama/weltgeschehen/leichenschiffe-tauchen-vor-japans-kueste-auf-6583288.html

    Wer also nicht JEDES kleine Fischerboot, JEDE kleine private Yacht, JEDES Privatflugzeug, JEDEN Container auf den großen Handelsschiffen wirklich LÜCKENLOS überwachen kann, der greift Nordkorea besser nicht an.

  8. Ich denke dass es Verfahren gibt um strahlendes Material auf großr Entfernungen zu Orten.
    Ob das nun über Myonenscanner oder uns unbekannte Verfahren geht wie sie derzeit zum Orten von Schiffsreaktoren eingesetzt werden. Eine geschmuggelte Bombe ist daher wohl unwahrscheinlich.

    Der Weg mit einer Trägerrakete anstelle einer reinen ICBM ist vielleicht sogar der Bessere.
    Die ICBM bechleunigt in den ersten Minuten sehr schnell, danach verhält sie sich balistisch.
    Das Zielgebiet ist daher sehr früh klar, ABM Raketen können somit auch sehr schnell nach dem Start auf Kurs gebracht werden. Ein orbitaler Träger brennt wesentlich länger, somit sind späte Richtungsänderungen möglich. Das Abfangen ist dann auch erst spät möglich, zu iesem Zeitpunkt hat sich der Sprengkopf schon von der letzten Stufe und dem Hitzeschutz getrennt und es gibt eventuell auch Radarabwehrmaßnahmen. Somit weiß die ABM nicht ob sie die ausgebrannte Stufe, den Hitzeschutz, Staniolstreifen oder den Sprengkopf jagt, die alle auf verschiedenen Trajektorien herunterkommen.

    Zur Abschreckung eines konventionellen Angriffs reicht eventuell eine einzelne Rakete aus.

  9. @ kay

    Die Unterscheidung von Stufen und Wiedereintrittsköpfen ist aufgrund des Radarquerschnitts recht einfach.
    Was du mit „Hitzeschutz“ meinst ist mir nicht ganz klar vielleicht könntest du das erläutern.

    Es gibt eine viel einfachere Möglichkeit die Sprengköpfe vor ABM-Bekämpfung zu schützen bzw diese zu erschweren.

    Gleichzeitig mit den „echten“ Sprengköpfen werden Täuschkörper ausgesetzt.
    Beide werden in Ballons gehüllt die mit Blei beschichtet sind damit sie nicht geröntgt werden können.
    Dies ist das einzig mir bekannte Verfahren mit dem ABM`s getäuscht werden.
    Natürlich gibt es auch noch MARV maneuverable reentry vehicle aber das ist eine andere Geschichte.

  10. Warum sollte der nordkoreanische Diktator solche komplizierten Strategien bei seinen ICBMs ergreifen? Er will doch nur sein Regime erhalten und andere Mächte davon abhalten, ihm ins Handwerk zu pfuschen. Eine (hochaufwändige) Raketenabwehr des „imperialistischen Feindes“ oder die Bedrohung seines eigenen Volkes geht ihm doch am Arsch vorbei (sonst würde er das viele Geld ja auch in die Abwehr von Hungersnöten stecken statt in die entwicklung von Raketen)
    WIE man ihn abschreckt ist relativ simpel: Im regelmäßig zeitnah sein eigenens Bewegungsprofil übermitteln.
    OB man das kann? Fragt die CIA.

    Der andere Bernd

  11. Unter Hitzeschutz verstehe ich ein Schutzschild welches vermutlich ablatiev kühlz, da die Rakete auf einer ungewöhnlichen Bahn, nahe eines Orbits hereinkommt, benötigt der Sprengkopf einen Hitzeschutz für den wiedereintritt, um ein thermisches Anmessen des Sprengkopfes mittels Infrarot zu verhindern würde ich den Hitzeschutz direkt nach dem Wiedereintritt vom Sprengkopf absprengen.
    Ob eine Radargelenkte Rakete wirklich zwischen Hitzeschutz, Reststufe und Staniolstreifen unterscheiden kann ist nicht sicher.

    Aber es geht gar nicht um einen tatsächlichen Start einer Rakete. Eventuell wiegt die Koreanische Bombe noch viele Tonnen und ist noch weit davon entfernt mit einer Rakete transportiert zu werden. Allein die existenz einer Bombe und einer Rakter die dei USA erreicht, reicht für die Abschreckung aus.

  12. > Ich denke dass es Verfahren gibt um strahlendes Material auf großr Entfernungen zu Orten.

    Sprengkopfatrappen gibt es nur, weil so ein Verfahren nicht existiert, sonst wären sie ja sinnlos. Uran und Plutonium haben nur eine recht schwache Strahlung, die wird erst stark wenn die Kettenreaktion einsetzt. Und das ist erst bei der Detonation. Dazu kommt, daß die Strahlung mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Was möglicherweise auf einige hundert Meter Entfernung zur U-Boot-Ortung funktionieren könnte, klappt mit Sicherheit nicht bei einigen hundert Kilometern Abstand. Viel näher wird ein Satellit aber nicht rankommen.

  13. Auf einem Schiff hat man nicht so extreme Gewichtsprobleme wie bei einer Rakete. Da kann man problemlos einen Stapel Container voll Blei um die Bombe packen. Und ob man wirklich jedes Schiff kontrollieren kann ist auch fraglich. Im Grunde das gleiche Problem wie mit Sprengstoffspürhunden: Trotzdem gibt es immer wieder Bombenanschläge.

  14. Meines Wissens nach ist der ablative Hitzeschutz in den Sprengkopf integriert und wird nicht abgesprengt. Die Stufen werden sich örtlich ziemlich schnell von den Sprengköpfen trennen, da sie eine viel größere Oberfläche haben. Staniolstreifen werden meines Wissens auch nicht zur Radartäuschung bei Sprengköpfen verwendet sie würden sofort in der Atmosphäre abbremsen und weit hinter den Sprengköpfen zurückbleiben. Die beste „Verteidigung“ Der Sprengköpfe ist ihre Masse oder die Möglichkeit willkürliche Manöver im sehr hohen Mach Bereich zu fliegen.
    Ich denke aber nicht dass NK ansatzweise so weit ist.
    Die Bomben von NK werden momentan wohl noch mehrere Tonnnen wiegen.

  15. Eine Atombombe lässt sich (vor der Explosion) nicht so einfach anhand ihrer Strahlung orten. Grund ist, dass Uran und Plutonium vor allem via α-Zerfall zerfallen, und die dabei entstehenden α-Teilchen durch das Bombengehäuse zu 100% abgeschirmt werden. Auch die bei der Abschirmung erzeugte Bremsstrahlung wird zum allergrößten Teil noch innerhalb der Bombe wieder absorbiert. Es dringt also nur wenig Röntgen- und Gammastrahlung nach draußen. Letztere lässt sich an Luft vermutlich noch aus einigen hundert Metern Entfernung nachweisen, mehr aber nicht. Man bedenke diesbezüglich insbesondere, dass der Gamma-Hintergrund zum Beispiel aus dem Zerfall kosmischer Myonen und natürlicher radioaktiver Elemente auf der Erdoberfläche generell recht hoch ist. Ein typischer Mensch strahlt z.B. mit 5000 Bq wegen des Zerfalls von Kalium-40, und 11% dieser Strahlung wird als Gammastrahlung emittiert.

    Alternativ könnte man Atombomben auch anhand der Neutronenstrahlung nachweisen. Enthält der Sprengstoff zur Zündung der Bombe allerdings Wasserstoff (wie es bei TNT oder TATB beispielsweise der Fall ist), dann werden die beim Spontanzerfall erzeugten Neutronen auf thermische Geschwindigkeiten moderiert. In der Folge kommen sie außerhalb der Bombe nicht weit, da sie stark an der Luft gestreut werden. Letztendlich bestimmt dann die Windrichtung, in welche Richtung die Neutronen getrieben werden. Auch das ist für eine Ortung der Bombe anhand ihrer Strahlung extrem unpraktisch!

    Um zu verhindern, dass eine Hochseeyacht mit einer Bombe einer Stadt nahe kommt, müsste man also in sicherer Entfernung (mal mindestens am Rand der bekannten 12-Meilen-Zone) alle 100 Meter eine Messboje verankern. Und selbst die ließe sich mit low tech austricksen, z.B., indem man den eigentlichen Plutonium-Kern (oder die ganze Bombe) während der Vorbeifahrt an der Boje an einer ausreichend langen Leine in 10 oder mehr Metern Wassertiefe hinter der Yacht hinterherzieht… Legt man es drauf an, eine am Meer gelegene Stadt zu überschwemmen, kann man die Bombe dann auch gleich unter Wasser zünden.

    Im Fall einer Bombe an Bord eines Privatjets mit einer Kamikaze-Crew dürften die Chancen, diese rechtzeitig abzufangen, noch geringer sein.

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