Bernd Leitenbergers Blog

Gestern habe ich das Buch „Failure is not an Option“ von Eugene F. Kranz beendet, in dem er detailliert beschreibt was er als Kontroller, Flight Director und Leiter der Abteilung für Flugkontrolle zur Apollo Ära über seine Zeit bei Mercury bis Apollo. Der Schluss ist eine Bestandsaufnahme des Weltraumprogramms heute, besser gesagt – aus Kranz Perspektive aus gesehen verständlich – des bemannten Weltraumprogrammes. Er bemängelt, dass sich Amerika seit Apollo kontinuierlich aus dem Weltraum zurückgezogen hat und die im letzten Jahrzehnt zu einer Flucht vor Risiken wurde. Es heute an einer Vision und einer Zukunftsperspektive mangelt. Er hat 4 Vorschläge was man tun sollte:

Die NASA wieder auf die nationale Prioritätenliste bringen. Die NASA ist eine Behörde ohne Lobby, ohne Minister am Kabinett. Wenn ihr der Präsident keine Aufmerksamkeit schenkt (und das war eigentlich seit Johnson bei keinem Präsidenten der Fall) so dümpelt sie vor sich hin. Er appelliert daran, dass jeder der im Weltraumprogramm beschäftigt ist etwas dafür tut, dass dies sich ändert: Mit Bekannten über seine Begeisterung für den Weltraum spricht, Vorträge an Schulen oder anderen Bildungseinrichtungen hält, so dass mehr und mehr Leute Interesse an der Weltraumforschung bekommen und sich an diesem Zustand etwas ändert.

Zweitens: Die NASA revitalisieren: Er spricht ein Hauptproblem an, dass die NASA seit Apollo hat: Das Top Management. James Webb machte das Apollo Programm möglich weil er die Vision verwirklichte die Kennedy hatte. Heute verwalten die NASA Administratoren nur noch die NASA, es fehlt an einer Vision und einer straken Führungspersönlichkeit. Damit hat er sicher recht, auch in seiner Bemerkung, dass der Präsident die Macht hat den Führungsstab auszuwählen und hier bislang kein gutes Händchen hatte. Auch der derzeitige Administrator Michael Griffin ist da keine Ausnahme. Anstatt dass er sein Veto einlegt bei der hirnrissigen Idee ISS und Space Shuttle stillzulegen, nachdem man sie fertig gebaut und mit Hundert Milliarden Dollar gebaut hat, nur um ein vages Ziel (zum Mond zu fliegen) umzusetzen ohne zusätzliche Gelder zu benötigen ist er willfähriger Erfüllungsgehilfe eines Kahlschlags wie er einmalig in der Geschichte der NASA ist.

Drittens: Die NASA braucht eine neue Vision. Heute feiert man Geburtstage wie bald 40 Jahre erste Mondlandung, anstatt dass man einen langfristigen Plan für die Raumfahrt hat, einen Plan der sich über Jahrzehnte erstreckt. Apollo war ein Ziel, doch der Fehler war, das es nur ein Ziel war und man versäumte danach sich neue Ziel zu stecken und es abhakte als dieses Ziel erreicht war. Damit hat er sicher recht und dies gilbt nicht nur in der bemannten Raumfahrt. Auch in der Astronomie, der Planetenforschung und der Erderkundung wäre ein langfristiges Programm sinnvoll. Die ESA hat so etwas wie eine langfristige Strategie, doch in einem Focus der auf unbemannten Missionen liegt. Man sieht welche Erfolge man damit hat. Nehmen wie den Teilbereich Umwelt und Klimaforschung: Da gibt es europäische Projekte nun seit 3 Jahrzehnten. In den 90 er Jahren ERS 1+2, in diesem Jahrzehnt Envisat und Cryosat und im nächsten Jahrzehnt Sentinel 1-3. Dagegen arbeitet die NASA mit dem 5 fachen Budget derzeit nur mit zwei Satelliten, die 1984 und 1999 gestartet wurden und deren Ausfall bald erwartet wird. eine Nachfolge ist nicht geklärt.

Viertens: Den Kongress mit einbeziehen. Richtig große Projekte (und darum geht es bei bemannter Raumfahrt in der Regel) gehen nun mal über die lange Dauer die solchen Projekten eigen ist nur mit Hilfe des Kongresses und da wurden in der Vergangenheit massive Fehler gemacht, indem man den Shuttle wirtschaftlich rechnete obwohl er es nicht war und diese Lügen dem Kongress auftischte oder ohne Zustimmung den Plan für die ISS abänderte und Russlands ins Boot holte, welches sich als wackeliger Partner herausstellte.

Das schlimme: Dieser Apell über das Unvermögen der NASA stammt von 1999, als das Buch geschrieben wurde. Seitdem ist viel passiert und es ist noch schlimmer geworden. Die Hasenfußtaktik ist nun offensichtlich: Die Space Shuttles sind nicht 100 % sicher wie Columbia zeigte – Anstatt ein Restrisiko zu akzeptieren (das Astronauten auch tun, nur eben nicht Programmmanager) mustert man sie einfach aus. Wir wollen zum Mond weil ein Präsident (der von Weltraumfahrt so wenig Ahnung hat wie von der Befriedung des Irak) das mal als Idee hatte – aber bitte sehr, nur kosten darf es nichts. Selbst im unbemannten Bereich sind alle Projekte die technologisch herausragend sind gestrichen oder kastriert wurden, wie die Prometheus Mission zu Jupiter oder das James Webb Teleskop, das von 8 m auf 6.5 m Spiegeldurchmesser schrumpfte (4 m waren auch mal in der Diskussion). Ich denke heute würde Gene Kranz seine Hände über dem Kopf zusammenschlagen wenn er die derzeitige NASA sich ansieht.

Ja es fehlen die Visionen, ein langfristiges Ziel wie z.B. eine Marsexpedition und es fehlt an einem kompetenten Management. Vor allem aber fehlt es an einem Präsidenten, der gewillt ist dies durchzusetzen.

Hier der Link zum Buch – Selbst Raumfahrtkenner lernen noch einiges dazu und es ist sehr gut geschrieben. Als gebundene ausgabe und als Taschenbuch:

Das Apolloprogramm kostete insgesamt 25.5 Milliarden USD, davon entfielen 22.3 bis einschließlich Apollo 11, die restlichen Missionen gab es also zum „Spotpreis“. Schon kurz danach gab es Kritik an den Kosten und warum man dass Geld nicht besser auf der Erde ausgibt (das wurde natürlich getan, denn zu Spitzenzeiten wurden durch das Apollo Programm 400.000 Personen beschäftigt).

Ich war schon immer der Meinung, dass das Apollo Programm politisch sinnvoll war. Ich hatte meine Zweifel an dem wissenschaftlichen und technologischen Nutzen. In den letzten Jahren habe ich meine Meinung geändert, vor allem weil ich mich mehr mit Trägerraketen beschäftigt haben und der Nutzen heute Offensichtich ist.

Unstrittig ist sicher der Nutzen für die Trägerraketenentwicklung. Auch wenn die Saturn V niemals später eingesetzt wurden, die Erfahrungen die man mit ihnen und der Entwicklung sehr schubstarker Triebwerke die gesammelt wurden hätte man anders nicht sammeln können. Man erinnere sich bitte einmal welche Zuverlässigkeiten Trägerraketen in den 60 er Jahren hatten und wie die Saturn mit 100 % Zuverlässigkeit bei 33 Starts hier herausragen. Nicht umsonst verwandte man später die Triebwerke der Saturn 1B in der Delta und das Mondlandertriebwerk ebenfalls. Heute basieren die Ares I+V auf … Na erraten sie es ? Den J-2S Triebwerken die man im Apolloprogramm entwickelt hatte für zukünftige Versionen der Saturn V, die aber nie zum Einsatz kamen.

Es gab auch Entwicklungen in anderen Bereichen, die Apollo Kapsel und die Orionkapsel gleichen sich wie großer und kleiner Bruder. Nicht umsonst nennt die US Presse Bushs „Space Initiative“ mangels eines offiziellen griffigen Namens inzwischen „Apollo 1.5“ oder „Apollo by the Clones“.

Die wesentlichen Entwicklungen die es jedoch im Apollo Programm gab lagen meiner Meinung nach nicht so sehr im technischen Bereich, sondern im Management. Apollo konnte trotz Verzögerungen bei dem Bau der Mondfähre und der Neukonstruktion der Kapsel nach dem Verlust der Besatzung bei Apollo 1 im vorgesehenen Zeitrahmen durchgeführt werden und zu den vorgesehenen Kosten, obwohl es ein echtes Mammutprojekt war und man bei allem völliges Neuland betrat.

Kann man das heute von einem NASA Projekt behaupten? Space Shuttle und ISS sprengten bei weitem ihr Entwicklungs- und Operationsbudget. Alle anderen Bemühungen die man seitdem machte um den Space Shuttle zu ersetzen wurden eingestellt, weil sie kostenmäßig aus dem Ruder liefen und man kaum technische Fortschritte sah.

Bei Apollo gewann man viel Erfahrung, auch mit der Bewältigung von Krisen bei der Landung von Apollo 11 und nicht zuletzt bei der Rettung von Apollo 13. Dies war möglich weil die Bodenkontrolle im Vergleich zu heute aus vielen Personen bestand welche sich die Daten ansehen, durch unzählige Simulationen gedrillt waren und viel Sachverstand besaßen. Mehr und mehr verließ sich die NASA in die folge auf die Computer. Kostendruck führte zu kleineren Teams. erinnert man sich noch an Challenger? Die Beschädigung des Boosters war in den Messwerten seit dem Start deutlich, wurde aber nicht bemerkt. Der NASA Pressesprecher gab sogar noch Flugdaten bekannt als die Fähre schon explodiert war. Und bei Columbia erkannte man den Einschlag des Schaumstücks auf den Videoaufnahmen nach dem Start. Fütterte damit ein Computerprogram namens „Crater“ anstatt sich Gedanken zu machen und dieses hielt alles für Okay!

Die NASA entließ direkt nach der Mondlandung und in den Jahren danach die meisten die für Apollo arbeiteten, und nach den Richtlinien die sie hatte waren dies vor allem die Ingenieure, Techniker und Manager die am längsten aktiv waren und die am meisten Erfahrung hatten (warum erinnert mich die NASA eigentlich so an deutsche Unternehmen?) und sie ging danach den Bach runter um es mal salopp zu sagen: Das nächste Großprojekt hieß Space Shuttle und dieses wurde nicht im Zeitplan fertiggestellt (Verzögerung 2.5 Jahre) und nicht im Kostenplan (Preisansteige um 292 %).

Was sind die Entwicklungen welche der NASA heute vorschweben? Es ist eine Raumfähre im Apollo Still, welche auf einer Trägerrakete gestartet wird, basierend auf den 30 Jahre alten Space Shuttle Boostern und den 40 Jahre alten J-2 Triebwerken von Apollo. Ich sehe derzeit nirgends ein Projekt am Horizont, von dem man sagen könnte, es wäre ein echter Schritt nach vorne – Das gab es zu dieser Zeit nicht nur im bemannten Bereich, sondern auch bei den Raumsonden. Man erinnere sich an Viking und Voyager die zur Zeit von Apollo oder kurz danach konzipiert wurden. Den Bildern von Lunar Orbiter die bis heute Grundlage für die Mondkarten sind.

Es ist durchaus nicht selbstverständlich das das Mondprogramm so erfolgreich war. Man muss nur einen Blick hinter den eisernen Vorhang werfen, denn die Sowjets hatten auch ein Mondprogramm, doch sie konnten nach mehreren Jahren weder einen erfolgreichen Start ihrer Trägerrakete N-1 vorweisen, noch flog eine spezielle Sojus Kapsel erfolgreich um den Mond herum. entweder dekomprimierte sie oder es gab zu hohe Beschleunigen beim Wiedereintritt oder sie kam vom Kurs ab.

Die NASA braucht nicht Visionen. Sie braucht vor allem qualifizierte Mitarbeiter (heute ist praktisch die gesamte Shuttle Reparatur und Wartung outgesourced) und eine solide Finanzierung der Aufgaben die anstehen. Nicht einen Präsidenten, der meint ein Apollo Nachfolgeprogramm einfach durch Einsparungen aus der Portokasse finanzieren zu können.

In meiner kleinen Reihe zu 50 Jahren Raumfahrt geht es heute über die Erforschung der Planeten. Obwohl es kein Ziel gab auf einem Planeten zu landen wie es beim Mond war und es sich um unbemannte Sonden handelte – also im wesentlichen vergleichbar Satelliten um die Erde, bei denen es ja auch kein Wettrennen gab, waren die ersten 15 Jahre der Planetenforschung von einem Wettrennen geprägt, wenn s auch nicht so ausgeprägt wie beim Mond war.

Das erste Ziel war es die Planeten überhaupt mit einer funktionierenden Sonde zu erreichen. Schon wenige Jähe nach Sputnik 1 startete die Sowjetunion die ersten Sonden zu Venus und Mars, doch nur eine, Venera 1 gelangte im Februar 1961 auf eine Bahn zur Venus, fiel jedoch auf dem Weg zu ihr aus.

Auch die Amerikaner starteten ihre ersten Sonden zur Venus Mariner 1+2 waren schnell konstruierte Sonden auf Basis der Ranger Sonden. Mariner 2 kam bei der Venus an und liefere erste Daten die darauf hindeuteten, dass die Atmosphäre viel dichter und heißer ist als angenommen. Ihr folgten 1965 Mariner 3+4 zum Mars, auch hier gelangte nur eine, Mariner 4 zum Mars und photographierte 1 % der Oberfläche – leider sah man nur Krater auf den Fotos.

Russland hatte in der Zwischenzeit nach weiteren Versuchen Mars 1 auf den Kurs gebracht, doch fiel die Sonde auf dem Weg zum Mars aus. insgesamt sollte die mangelnde Zuverlässigkeit mit einer kurzen Lebensdauer bis weit in die 80 er Jahre ein Problem der Sowjetunion sein. In der folge konzentrierte sich die Sowjetunion auf die Venus und eine weiche Landung. Da man die Druck und Temperaturbedingungen falsch einschätzte gelang diese erst nach zahlreichen Versuchen mit Venera 7. Die USA konzentrierten sich auf den Mars und schickten nur mit Mariner 5 ein Reserveexemplar von Mariner 4 zur Venus. Mariner 6+7 lieferten mehr Fernsehbilder vom Vorbeiflug und Mariner 8+9 sollten aus der Umlaufbahn heraus den Mars kartieren. Nachdem Mariner 8 bei einem Fehlstart verloren ging musste dies Mariner 9 alleine tun. Russland schickte zwar zwischen 1969 und 1973 insgesamt 9 Sonden zum Mars, doch nur einer war ein Teilerfolg beschieden. Bei den letzten 4 lag die Ursache dass man sie losschickte mit Transistoren die bald versagen würden – Man bemerkte das Problem rechtzeitig, hatte aber keine Zeit die Elektronik auszutauschen und die Führungsebene entschied, dass man den Amerikanern zuvorkommen müsste, auch wenn die Chance dafür klein war.

!973 startete Mariner 10 zum Merkur, 1972+1973 Pioneer 10+11 zum Jupiter und spätere Saturn – Damit begann eine neue Runde in der man entferntere Ziele als unsere nächsten Nachbarn erkundete. Die 70 er Jahre waren nach den turbulenten ersten 10 Jahren die Zeit der Besinnung auf kleinere, aber anspruchsvollere Programme. Die USA starteten Viking zum Mars : 2 Orbiter welche über 50000 Aufnahmen vom Mars machten und 2 Lander welche nach Leben suchen sollten und über Jahre Wetterbeobachtungen und Fernsehbilder lieferten. Voyager 1+2 flogen zu Jupiter, dann Saturn und später Uranus und Neptun und übermittelten über 80000 Bilder der Planeten und ihrer Monde. Letztere entpuppten sich als kleine Welten mit teilweise enormer geologischer Aktivität. Es folgten die Pioneer Venus Sonden zur Radarkartierung der Venus und Atmosphärenuntersuchungen beim Abstieg.

Russland sandte auch Venera Sonden zur Venus – Nun 5 t schwere Sonden mit druckdichten, gekühlten Kapseln die möglichst lange auf der Oberfläche überleben sollten und dort Untersuchungen machen sollten. Die einzigen Daten die wir heute von der Venusoberfläche haben und die einzigen Bilder von ihr stammen von ihnen. Es folgten Orbiter um die Venus welche eine noch genauere Radarkartierung durchführten als es Pioneer Venus konnte. 7 Sonden starteten auch die Sowjets zum Mars, 3 Orbiter und 4 Lander, doch allesamt ohne erfolg.

In den 80 er Jahren führte die NAA kaum noch Planetenmissionen durch. Ursache war zuerst der Space Shuttle dessen explodierende Kosten keinen platz für neue Programme ließen und dann drei Legislaturperioden von zwei Präsidenten mit wenig Interesse an der Planetenforschung. In diese Zeit fallen die ersten Planetensonden von Europa und Japan – alle 3 zum Kometen Halley die 1986 die Erde passierte. Auch die Sowjetunion beteiligte sich bei der Erforschung von Halley. Es gab während der ersten Hälfte der 870 er Jahre 6 Venera Sonden zur Venus und am Ende des Jahrzehnts die beiden Phobos Sonden, die jedoch beide vor Erfüllung ihrer Mission verloren gingen.

Die USA starteten nur die schon 1977 genehmigte Galileo Mission und Magellan zur Venus, der die bislang besten Karten des wolkenverhüllten Planeten erstellte. Galileo lieferte durch eine ausgefallene Hauptantenne nur einen Teil er erwarteten Daten. Gibt es ein schwarzes Jahrzehnt der Planetenerkundung – ich würde die Periode von 1979-1988 so bezeichnen. In diesen 10 Jahren starteten 3 Sonden von ESA und Japan, 4 Venera Sonden, 2 VeGa und die beiden Phobos Sonden. Erfolgreich waren nur die Hälfte der russischen Sonden. Insgesamt ist es das Jahrzehnt mit den wenigsten Starts bisher.

In den 90 ern begann eine Rückbesinnung auf die Planetenforschung. Mach dem Verlust des Mars Observers 1993 begann man ein Marsprogramm in den USA aufzulegen mit Starts alle 2 Jahren, jedoch technisch weniger komplexen Sonden. Auch wenn dieses Rückschläge zu verzeichneten hat, starten die USA seit 1997 alle 2 Jahre eine bis 2 Sonden, bislang 9. Neue Vorstöße ins äußere Sonnensystem gibt es mit Cassini/Huygens und New Horizons. Europa ist nun auch wieder an der Raumfahrt beteiligt. Nach Huygens folgte Mars Express und Venus Express. Bepi Colombo wird Messenger zum Merkur folgen und ein Rover ist geplant. Zuletzt wird Rosetta ein Jahr lang einen Kometen begleiten und einen Lander auf ihm absetzen. Japan hatte mit seiner Marssonde Nozomi weniger glück und verlor sie vor der Ankunft. Russland verlor Mars 96 mit internationaler Beteiligung beim Start und hat seit 1996 keine Raumsonden mehr gestartet, nun wird durch steigende Einnahmen durch den Erdölverkauf und ein steigendes Budget aber auch in Russland über neue Missionen nachgedacht.

Wenn 2015 New Horizons an Pluto vorbeifliegt wird jeder der 9 "klassischen Planeten" (ja ich weiß, Pluto ist inzwischen keiner mehr, aber er war es noch als New Horizons startete) von einer Raumsonde Besuch bekommen haben. Die Aussichten sind für die nächsten Jahre durchwachsen. Europa führt mehr Planetenmissionen durch. China hat eigene Sonden angekündigt und Japan hat auch einige durchgeführt, allerdings bislang mit wenig Glück. Zuletzt wurde die Asteroidensonde Hayabusa bei der Landung beschädigt. Doch Amerika, Hauptakteur und finanzstärkste Macht tritt kürzer, seit Bush an der Regierung ist gab es nur zwei Ausschreibungen für neue Missionen die nun beide noch laufen. Wenn Ende des Monates Dawn abhebt wird es eine Weile ruhiger sein. Derzeit ist nur noch das mobile Marslabor in der Entwicklung, das 2009 starten soll. Da ein Projekt von der Genehmigung bis zum Start etwa 4 Jahre braucht wird es also in nächster Zeit keine neuen Starts geben.

Es bleibt zu hoffen, das der nächste Präsident sich vielleicht etwas mehr für die Weltraumfahrt begeistern kann als Bush. Als letzte Neuigkeit passend zum Thema: Heute ist nach einigen Startverzögerungen Selene erfolgreich zum Mond gestartet. Selene ist die bislang anspruchsvollste Sonde zur Erforschung des Mondes.

Es ist still geworden um wiederverwendbare Systeme um in den Orbit zu gelangen. Die Ares I+V Raketen werden Verlustraketen sein. Bei Kliper ist die Finanzierung offen und nur die Fähre selbst ist wiederverwendbar. Russlands Ideen für die Bergung von Stufen beschränkten sich auf die Energija Booster und von Hopper/Phoenix hört man auch nichts mehr.

Das ist nicht verwunderlich, denn so einfach ist die Sache nicht. Am logistischen wäre es die ersten Stufen zu bergen. Das hat man in der Vergangenheit auch untersucht und es wird auch bei den Shuttle Boostern gemacht. Doch in den meisten Fällen kam man zu dem Schluß, das es sich technisch oder finanziell nicht lohnt. Technisch, z.B. weil bei einer leeren Stufe mit flüssigen Treibstoffen der Schwerpunkt durch die Triebwerke weit unten liegt und die stufe neigt sich zu überschlagen, was eine Fallschirmlandung unmöglich macht. finanzielle, weil bei den teuren Stufen mit Triebwerken diese auch empfindlich sind. Ein Aufschlag mit 100 km/h auf das Meer wie er bei einer Fallschirmlandung üblich ist mit der Abkühlung der Triebwerke von einigen Hundert Grad Celsius auf Zimmertemperatur ist eine solche Beanspruchung dass man nach der Bergung so aufwendig das Triebwerk untersuchen müsste, dass die Kosten sich den Herstellungskosten nähern. (Die zum größten Teil aus Qualitätssicherungskosten bestehen). Feststofftriebwerke sind dagegen so preiswert, dass sich die Bergung finanziell kaum lohnt. Die einzigen Ausnahmen sind die Space Shuttle Booster, die extrem teuer sind wegen der hohen Sicherheitsanforderung für bemannte Einsätze.

Bleibt nur eine weiche Landung wie ein Flugzeug. Dann muss man aber an die Konzeption eines komplett neuen Raumfahrzeugs gehen. Neben einigen praktischen Hindernissen wie – Wo soll man landen ? (Hintergrund: Alle Startplätze mit Ausnahme der UdSSR liegen am Meer, so dass man nur auf einer Insel landen kann, was Einschränkungen für die erlaubten Flugbahnen bedeutet). gibt es ein grundsätzliches Problem: Das liegt in folgenden Tatsachen:

* Der Transport wird um so günstiger je mehr man wiederverwenden kann. Eine einstufige Lösung ist so preiswerter als eine zweistufige mit einer Verluststufe als Oberstufe.
* Gleichzeitig nimmt aber die Nutzlast der einstufigen Lösung rapide bei steigender Geschwindigkeit ab und heute kann man nicht einmal leer einen Orbit erreichen.
* Je höher die Wiedereintrittsgeschwindigkeit ist, desto teurer wird das Gefährt, denn es gilt mehr Energie beim Wiedereintritt abzubauen und die Belastung des Materiales ist höher.
* Je niedriger die Wiedereintrittsgeschwindigkeit ist, desto teurer wird eine nicht wiederverwendbare Oberstufe,
* Der umsatzstärkste Orbit ist heute der geostationäre Orbit – Die Nutzlast für diesen ist jedoch durch die höhere Geschwindigkeit geringer – was sehr große Erststufen und teure Oberstufen nötig macht.

Hopper, zeigt in etwa die Misere. Es gibt wenige Daten über das System, doch aus den Animationen und Daten kann man einiges ableiten. Hopper soll 7.5 t auf 5400 m/s beschleunigen. (Das ist noch keine Orbitalgeschwindigkeit. Bei einer Feststoffoberstufe entspricht dies etwa 2.7 t in einen 200 km hohen Orbit). Dies soll für 50 % der bisherigen Startkosten möglich sein. Mit diesen Eckdaten kann man in etwa errechnen, das Hopper beim Start 250 t wiegt (leer etwa 38 t, d.h. doppelt so viel wie eine konventionelle Stufe). Damit hat man ein Gefährt für 2.7 t Nutzlast – Doch gibt es kaum Nutzlasten dafür. Heute finden vor allem kleinere Starts von Forschungssatelliten mit kleinen Trägern Start oder es werden große Fernmeldesatelliten gestartet – dafür ist dann Hopper zu klein. Um den Fernmeldesatellitenmarkt zu bedienen müsste die Nutzlast mindestens 5 mal so groß sein und dann wird eben auch die Grundstufe entsprechend teurer.

Ich möchte nicht verhehlen, dass die Nutzlast natürlich mit einer größeren Raketenstufe stark ansteigt: Eine EPS Oberstufe der Ariane 5G steigert sie auf 4 t, eine H10 Oberstufe der Ariane 4 auf 8 t und eine Centaur der Delta IV sogar auf 13 t oder etwa 4.8 t in den GTO Orbit. Doch hier liegt auch die Problematik. Zum einen verteuert das den Transport entscheidend, denn diese Oberstufe ist nicht wiederverwendbar. Zum zweiten ist die Flugbahn bei Hopper recht genau festgelegt: Die Abtrennung der Nutzlast muss bei 5400 m/s in 130 km Höhe erfolgen – Sonst erreicht die Raumfähre ihren Landeplatz auf Ascension Island nicht. Die Aerodynamischen Fähigkeiten sind recht begrenzt und damit auch der Spielraum in der Variation der Bahn. Eine schwere Oberstufe bewirkt eine völlig andere Flugbahn. Eine Centaur der Atlas mit ihren 30.5 t Gewicht und 4.8 t Nutzlast würde z.B. bei 3800 m/s abgetrennt werden – eine rapide Verkürzung der ballistischen Phase und im Atlantik gibt es nicht viele Inseln auf denen man landen kann…

Der zweite Punkt ist, dass anders als bei herkömmlichen Raketen die Oberstufe dann sehr schubstark sein muss. Die 130 km Höhe in der abgetrennt wird ist wahrscheinlich die Gipfelhöhe der Fähre. von nun an fällt die Fähre und der Satellit wieder zur Erde. Unterhalb von 100 km Höhe wird er durch die dichte Atmosphäre beschädigt werden. Das bedeutet dass er sehr wenig Zeit hat die 2.4 km/s Geschwindigkeit aufzubauen. Eine Ariane 5 setzt ihre Oberstufe bei nahezu Orbitalgeschwindigkeit in 200 km Höhe aus. Nun das ist auch für energiereiche Oberstufen kein unlösbares Problem, doch muss man dann schub starke Triebwerke einbauen, welche die Oberstufe verteuern. Eine Centaur kommt heute mit einem einzigen RL-10B Triebwerk von 100 kN Schub aus. Bei 35 t Gewicht inklusive Satellit brauchte man für eine Hopper Oberstufe aber 4 dieser Triebwerke.

Das alles wäre kein Problem wenn man über Land fliegen kann und man mehr Landeplätze hat. Doch dann kommen wieder Sicherheitsbedenken. Am ehesten dürfte dies noch in Russland möglich sein, doch das liegt zu weit nördlich für geostationäre Satelliten. Kurzum – es gibt noch zu viele Dinge die Probleme machen, jenseits der Technik. Daher denke ich werden wiederverwendbare Träger noch einige Entwicklungsarbeit erfordern.

Vielleicht ist auch dies der Grund warum man nichts mehr von Hopper gehört hat.