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Mit dem Ballon um die Welt, die vergessenen Versuche (Teil 1)

Es ist nun auf den Tag genau 11 Jahre her, dass Bertrand Piccard und Brian Jones es geschafft haben, mit einem Ballon um die Welt zu fahren (der Start war am 1. März 1999 in der Schweiz, die Landung am 21. März 1999 in Ägypten).

Wer sich etwas mehr mit der Materie auseinandergesetzt hat, weiß, dass es außer den beiden noch andere Teams gab, die versucht haben, dieses Ziel zu erreichen. Richard Branson und Per Lindstrand versuchten es insgesamt drei Mal mit dem Virgin Global Challenger (beim dritten Versuch ICO Global Challenger). Steve Fossett versuchte es insgesamt sechs Mal, mit den Ballons Solo Challenger, Solo Spirit 1-4 und 2002 mit dem Bud Light Spirit Of Freedom, mit dem er endlich sein Ziel einer Solo-Weltumrundung im Ballon erreichte. Kevin Uliassi versuchte es ebenfalls zwei Mal alleine mit dem Ballon J.Renee. Dazu kommen noch die Versuche von Dick Rutan (Global Hilton, der nach einem Ballonfehler unbemannt in eine Starkstromleitung driftete, worauf die Propantanks explodierten), und den Ballon Cable & Wireless, mit Andy Elson und Colin Prescott (der nur wenige Tage vor Piccard und Jones startete aber wegen elektrischer Probleme bei Japan wassern musste). Außerdem gab es die Ballone Spirit Of Peace von Jacques Soukup und seinem britisch-amerikanischen Team, sowie den südafrikanischen The Global Conqueror von Gerrit Coetzee.

Piccard brauchte drei Versuche, bis er es schaffte: Breitling Orbiter 1 landete im Mittelmeer nach nur sechs Stunden Fahrt, weil durch ein defektes Ventil Kerosin in die Druckkapsel floss. Breitling Orbiter 2 konnte wegen einer defekten Luke für einige Tage nicht in die benötigten Höhen aufsteigen und verbrauchte dadurch in niedrigen Höhen zu viel Treibstoff für die Brenner, was zur Landung in Myanmar führte. Der Breitling Orbiter 3 kam dann schließlich ans Ziel. (mehr …)

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Chemischer Antrieb und Ionentriebwerke – Ein Vergleich

Der eine oder andere hat es vielleicht schon gemerkt: Ich bin ein Fan von Ionentriebwerken. Sie erlauben es den Treibstoffverbrauch radikal zu reduzieren wenn man erst einmal eine Erdumlaufbahn erreicht hat. Ich habe mir heute mal eine Beispielsrechnung ausgedacht wo ich beide Konzepte – chemischer und Ionenantrieb vergleichen will. Es soll nicht um eine konkrete Mission gehen, sondern ein grundlegendes Rechenbeispiel.

Damit man beides Vergleichen kann, muss man die Bedingungen festklopfen. Die Mission soll eine hypothetische Raumsonde sein. Sie fliegt von der Erde zum Mars. Gelangt dort in eine Umlaufbahn, passt diese zuerst so an, dass sie Phobos erreicht, dann setzt sie dort einen Lander aus, der Bodenproben entnimmt und fliegt dann zu Deimos, wiederholt dort das Spiel und fliegt mit den Bodenproben zurück zur Erde. Eine Abbremsung in einen Orbit um die Erde ist nicht vorgesehen.

Die Sonde mit dem chemischen Antrieb gibt die Bedingungen vor. Sie soll mit einer Sojus 2 gestartet werden (Startgewicht: 1.600 kg zum Mars). Die wichtigste Rahmenbedingung, die die Sonde mit chemischen Antrieb vorgeben kann, ist die Reisedauer: Bei chemischen Antrieben liegt sie aufgrund der Himmelsmechanik fest: Der Rückstart muss 1 Marsjahr nach dem Start erfolgen. Zusammen mit der Reisedauer in einer Hohmannbahn kommt man so auf eine Gesamtreisedauer von 32-34 Monaten. Bei Ionentriebwerken kann man in Maßen Gewicht durch längere Reisedauern erkaufen. Daher soll am Mars jeweils bei Deimos und Phobos eine minimale Aufenthaltsdauer von 3 Monaten möglich sein.

Zur Vereinfachung der Rechnung sollen die Manöver bei Phobos und Deimos nicht einbezogen werden, auch soll die zusätzlich mitgeführte Nutzlast (Bodenproben) und der Verbrauch an Treibstoff zur Landung genau entsprechen.  Aerobraking, sofern möglich wird genutzt (in meiner Rechnung habe ich das aber nur bei dem chemischen Antrieb gemacht, da Ionentriebwerke nicht so lange brauchen wie das Aerobraking dauern würde. (mehr …)

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SpaceX und die OTRAG

Ich habe mit dem Gedanken gespielt mal was über die neuerliche Nutzlastzunahme bei Falcon 9 Heavy und das Wundertriebwerk in der zweiten Stufe zu schreiben. (nur durch eine etwas längere Düse 400 m/s höhere Ausströmgeschwindigkeit und damit besser als bei russischen Hochdrucktriebwerken mit geschlossenen (nicht wie beim Merlin offenen) Kreisläufen). Aber dann fiel mir ein, woran mich das erinnert: An die OTRAG. Wer sich nicht mehr richtig erinnert, hier mein Eintrag aus dem Raketenlexikon:

OTRAG

Im Sommer 1971 vergab das BMFT (Bundesministerium für Forschung und Technologie) Studien, um eine kostengünstige Alternative für die Europa I zu finden. Unter den Firmen, die Vorschläge einreichten, befand sich auch die von Lutz Kayser gegründete Technologieforschung GmbH. Ihr Konzept war völlig anders als bei allen etablierten Firmen. Es sah die Verwendung von Salpetersäure und Heizöl als preiswerte Treibstoffe, sechs Tanks mit je 36 einfachen, kleinen, ablativ gekühlten Triebwerken pro Modul und sechs Module für die Erste und ein Modul für die zweite Stufe vor. Die Treibstoffförderung sollte durch Druckgas erfolgen. In den folgenden Jahren erhielt die Technologieforschung GmbH 4,5 Millionen DM an Fördergeldern, mit denen das Konzept verfeinert und Triebwerke auf DLR Testständen erprobt wurden. Danach hatte das Forschungsministerium wegen der Beteiligung an Ariane kein Interesse mehr an einer weiteren Untersuchung.

Lutz Kayser gründete daraufhin am 17.10.1974 die OTRAG (Orbital Transport- und Raketen-Aktiengesellschaft). Bis 1978 hatte er rund 95 Millionen DM von rund 1.150 Gesellschaftern akquiriert. Dies fiel deswegen leicht, weil nach dem damals geltenden Steuerrecht Aktionäre Verluste bis zu 275 % ihrer Höhe steuerlich geltend machen konnten. Vorstandsvorsitzender und Galionsfigur, aber ohne Einfluss, war Kurt Debus, ehemaliger Chef des Kennedy Space Centers. Kayser verkaufte der OTRAG die Rechte an seinen „Erfindungen“ für 150 Millionen DM und strich davon gleich 20 Millionen ein. Der Rest sollte bei erfolgreichen Flügen gezahlt werden, zusätzlich zu einer Gewinnbeteiligung von 3 bis 5 %. (mehr …)

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Kevins erstes Buch

Nachdem ich nun ja schon fast zwei Jahre Buchautor bin, habe ich nun auch jemanden andern inspiriert: Von Kevin ist sein erstes Buch , eine Broschüre über das sein Projekt zur Stratosphärenforschung erschienen. Auf 32 Seiten beschreibt er, warum er die private Stratosphärenforschung für wichtig hält und welche Experimente er vorschlägt: Es hätte durchaus mehr sein können, denn die Preisgestaltung ist bei BOD so, das bis 48 Seiten alles einen Einheitspreis kostet und danach er linear pro Seite ansteigt. Es gibt übrigens da einen Bruch: Wenn Kevin 52 Seiten gedruckt hätte, und auf den letzten 20 Seiten nicht gestanden wäre, wäre entweder seine Verdienstspanne um 50 % höher gewesen oder er hätte den Preis um 20 % senken können.

Es gibt zwei kleine stilistische Fehler, doch das ist beim ersten Buch normal. Auch bei mir stand beim ersten Buch in den Kataloginformationen „Gemini Program“ mit nur einem „m“ und die Seitenzahlen waren alle auf dem Innenrand anstatt dem Außenrand. Wenn man dann das zweite macht, denkt man dran oder man greift gleich auf eine Vorlage zurück bei der die ersten 6 Seiten schon fertig formatiert sind. Bei Kevin sind die Seitenzahlen übrigens alle links 🙂

Ich finde das Buch gut. Der einzige Kritikpunkt: Ich hätte mir viel mehr gewünscht. Mehr heißt, mehr Erklärungen, mehr Erläuterungen. Wie ist die Atmosphäre geschichtet? Was läuft in der Stratosphäre ab? Das wird nur angeschnitten. Auch bei Experimenten wären noch umfangreichere Erklärungen oder eine Art Diskussion hilfreich gewesen: Sinn und zu erwartende Erkenntnisse Versus Gewicht/Kosten (so als Beispiel). Ich habe ihm in der Mail zwei Beispiele genannt wo ich mitreden kann wie z.B. die Diskussion: Stromversorgung Solarzellen/Batterien. Man kann das leicht ausrechnen was schwerer ist oder ab welcher Betriebsdauer überhaupt Solarzellen sinnvoll wären, wenn es darum geht Gewicht zu sparen. (mehr …)

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