Muss Raumfahrt teuer sein?

Na ja zumindest meistens. Interessanterweise war das schon immer so. Als die NASA in den frühen sechziger Jahren, also kurz nach Beginn der Raumfahrt Ranger Raumsonden am Stück verlor erschien folgende Cartoon zum Aufschlag von Ranger 6 auf dem Mond – die Kamera lieferte keine Bilder, weil es schon während des Starts einen Kurzschluss gab.

Eine Ranger Raumsonde kostete 28 Millionen Dollar. Davon entfielen 8,5 Millionen Dollar auf die Trägerrakete Atlas Agena B. Das Verhältnis ist also kein anderes als heute, obwohl damals erheblich mehr Träger produziert wurden. 1964, als der Comic erschien, starteten z.B. 18 Atlas Trägerraketen. Die Summe klingt gering, doch man muss die Inflation berücksichtigen und da sind die 28 Millionen von 1964 heute 211 Millionen Dollar wert. Das gesamte Ranger Programm kostete 260 Millionen Dollar, davon 170 Millionen Dollar für die Raumsonden.

Warum ist nun die Raumfahrt so teuer. Es gibt einige Gründe. Da sind zum einen mal bei Satelliten und allem was in den Orbit gelangt, die Bedingungen im All. Im Vakuum unter Schwerelosigkeit und mit starker Bestrahlung mit Sonnenstrahlung und energiereichen Teilchen braucht man andere Lösungen für viele Aufgaben wie auf der Erde. Kühlung und Temperaturregelung wird z.b. eine Herausforderung, Es gibt keine Luft die Wärme von der warmen zur kalten Seite transportiert. Elektronische Bauteile müssen energiereicher Strahlung widerstehen können etc. Doch dafür gibt es auch Lösungen die man entwickelt hat und heute einsetzt.

Der wichtigste Grund ist aber der, dass es keine Reperaturmöglichkeit gibt, bei Raketen keine Möglichkeit einer Notlandung wie bei einem Flugzeug. Wenn etwas versagt, so ist es meistens das Aus. Bedingt kann man sich Absichern durch Redundanz. Solarzellenarrays sind ao ausgelegt das einzelne Zellen ausfallen können, manchmal ganze Unterpanels, Computer sind redundant vorhanden. Drallräder meistens auch. Das ganze hat aber auch Grenzen. es gibt z.B. keine Trägerrakete (auch nicht Trägerraketen die mit Engine-out capabaility entwicklelt wurden, wie die Saturn I oder Falcon 9), bei denen ein Triebwerk in jeder Missionsphase ausfallen darf, z.B. direkt nach dem Start. Continue reading „Muss Raumfahrt teuer sein?“

Jahresrückblick Raumfahrt

Was gab es 2013 an interessanten Ereignissen in der Raumfahrt? Nun es war wieder ein Jahr mit einem Jungfernflug einer Rakete, wobei ich hierunter eine neue Rakete und nicht eine Subversion verstehe, der Antares. Es war auch das Jahr in dem der erste Start einer Naro-1 gelang und damit Südkorea ein Jahr nach Nordkorea auch einen Satelliten im Orbit hat. SpaceX hat seine leistungsgesteigerte Falcon 9 eingeführt, die Vega ihren zweiten Start, diesmal mit mehreren Nutzlasten auf unterschiedlichen Bahnen ausgesetzt durchgeführt – ein grandioser technischer Erfolg, der in Zeiten wo bei anderen Firmen es reicht, nur einen Orbit zu erreichen um „100% mission success“ zu reklamieren, etwas unterging. Als zweite neue Subversion neben der Falcon 9 „V1.1“ hatte auch die Minotaur V ihren Jungfernflug. Continue reading „Jahresrückblick Raumfahrt“

Raketengrafiken

In den letzten Jahren war es mein Hobby, aus Eugen Reichls „Raketentypenbuch“ die Raketengrafiken mit Bleistift und Lineal abzuzeichnen. Das Buch ist (wie Bernd auch schon mal geschrieben hat) nur der Grafiken wegen zu gebrauchen, der Inhalt ist oft falsch oder sogar von Bernd und Astronautics.com abgeschrieben. Da es schade ist, die Zeichnungen/Grafiken nur in der Schublade vermodern zu lassen, habe ich sie alle eingescannt und sie stehen nun zum Ansehen/Download bereit. Ich habe sie in drei Kategorien eingeteilt, von guten Grafiken in Übergröße oder gut gezeichneten über mittlere, meist etwas kleiner und weniger detailreiche Bilder bis hin zu den schlechteren Zeichnungen, die deutlich gröber sind. Sehr gut kann man den Lerneffekt feststellen, denn die guten Grafiken sind fast alle recht jung. Alle Bilder haben (bis auf eines) einen linierten Hintergrund, da es angenehmer und genauer ist, auf einem gewissen Raster zu zeichnen. Durch anklicken sind die Grafiken im Vollbild zu sehen. Zusätzlich habe ich noch vier Zeichnungen von Flugzeugen hochgeladen, die ganz am Ende zu finden sind. Ich habe mir mal erlaubt, einige Links zu den passenden Schnittzeichnungen (ich habe nur Außenansichten angefertigt) auf Norbert Brügges Internetseite einzubauen. Wenn die Stärke von Bernds Seite auf den Erklärungen liegt, sticht diese Seite durch technische Daten, Vollständigkeit und Bilder hervor.

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Wasserstoff vs. Kerosin

Immer wieder wird sich den professionellen Raketenkonstrukteuren die Frage stellen, welcher Treibstoff der für die jeweilige Aufgabe der beste, also von den Gesamt-, Entwicklungs- oder Betriebskosten her gesehen der billigste ist. Auch wenn man sich als Freizeitplaner mit der Konzeption von Trägerraketen beschäftigt, ist hier eine Entscheidung fällig, wenn auch eher auf Basis von Vermutungen. Bernd hat hier als „Wasserstofffan“ klar Stellung bezogen, auch wenn er in nachfolgenden Konzeptionen mitunter Kerosin für die Unterstufe  und Wasserstoff für die Oberstufe vorsieht, mitunter kommen auch Feststoffbooster hinzu. In Anbetracht der sehr beträchtlichen Raketengesamtmassesenkungen durch Wasserstoff in allen Stufen-Konstruktionen stellt sich die Frage, ob Kerosin als Brennstoff in der Unterstufe in Anbetracht der voran geschrittenen Technik noch zeitgemäß ist. Durch einige Überlegungen kann man einen Annäherungsversuch an die Problemstellung unternehmen. Continue reading „Wasserstoff vs. Kerosin“

Kerbal Space Program

Kürzlich bin ich auf dem Computerspiel Kerbel Space Program gestossen. Es ist ein Weltraum Simulationsspiel von der Firma Squad, einer mexikanischen Spielschmiede. Das Spiel wird fortlaufend entwickelt, so dass man nach dem Kauf (23 $), immer die neusten Versionen erhält. Das Spiel ist für Windows, OS X und Linux erhältlich.

Ziel des Spiel ist das Weltraumprogramm der Kerbels zu managen. Die Kerbels sind kleine grüne Aliens vom Planet Kerbin aus dem Kerbolsystem. Der Spieler baut nun aus unterschiedlichen Einzelteilen eine Raketen zusammen, und schickt sie los. Mit etwas Geschickterreicht man schnell man einen Orbit. Man kann Raumsonde sowie bemannte Missionen durchführen. Bis zur Version 0.22 gab es nur den Sandkastenmodus, wo man ohne Zielvorgaben Missionen durchführen konnte. Ab Version 0.22 gibt es auch ein Karrieremodus.
Zusätzlich haben andere Spieler zahlreichen Erweiterungen programmiert. Continue reading „Kerbal Space Program“