Space Shuttle

Wiederverwendung in der Zwickmühle

LFBB (c) DLR-SARTAm Beispiel der Ariane 5 möchte ich heute mal zeigen wo das grundsätzliche Problem der Wiederverwendung liegt. Dabei will ich mich bewusst nur auf die erste Stufe konzentrieren. Zuerst einmal, warum nur die unterste Stufe? Es gibt mehrere Gründe dafür, technische und finanzielle. Fangen wir mit den Finanziellen an. Bei gleicher Technologie in den Stufen werden diese um so preiswerter, je kleiner sie werden. Der Zusammenhang ist zwar nicht linear, aber in der Regel ist die Oberstufe preiswerter als die Grundstufe (und bei drei Stufen gilt das gleiche). Die Ersparnis wird also immer kleiner.

Technisch ist die Sache sogar noch eindeutiger. Die Nutzlast nimmt bei Wiederverwendung stark ab. Gerät die Stufe in einen Orbit, so benötigt sie Treibstoff um sich selbst zu deorbitieren. Vor allem steigt die thermische Beanspruchung stark ab. Die Stufe benötigt einen Hitzeschutzschild, der bei den großen Tanks für Wasserstoff recht schwer wird und die Nutzlast dann stark reduziert (jedes Kilo das die Stufe mehr wiegt, reduziert die Nutzlast im gleichen Maße).

Bei der ersten Stufe ist die Sache viel einfacher: Sie nimmt den größten Teil der Rakete ein, also bei gleicher Technologie auch den größten Teil der Produktionskosten und die Abtrennung erfolgt bei niedriger Geschwindigkeit, woraus eine niedrige thermische Belastung resultiert. So ist kein oder nur ein geringer Thermalschutz notwendig ist. Ein erhöhtes Trockengewicht schlägt nur gering auf die Nutzlast durch (Typischerweise sinkt diese um 1 kg bei 10-15 kg höherer Trockenmasse). (mehr …)

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Die MPLM

Die MPLM

Für den Frachttransport setzt das Space Shuttle drei Frachtmodule ein, die von Italien stammen, und den Namen Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) tragen. Es handelt sich um zylindrische Module. Sie werden vom Canadarm des Space Shuttle aus dem Frachtraum gehoben und dann an die ISS angedockt. Die MPLM wurden von der italienischen Raumfahrtagentur ASI in Auftrag gegeben. Auf ihnen basiert die Struktur des Columbus Moduls, das von der gleichen Firma, Thales Alenia Space, gefertigt wurde. Die Frachtmodule sind fähig, Strom an die Fracht vom Start bis zur Kopplung an die ISS zu liefern (wichtig für tiefgefrorene oder gekühlte Lebensmittel und Proben). Ursprünglich sollte Boeing diese Frachtmodule entwickeln, doch Italien offerierte mit Entwicklungskosten von nur 400 Millionen Dollar ein weitaus preiswerteres Angebot.

Die Ursprünge der MPLM gehen bis ins Jahr 1991 zurück, als sie noch Mini Pressurized Logistics Modules hießen. Der Vertrag zwischen ASI und NASA wurde 1997 unterzeichnet. Für die Lieferung von drei Modulen erhält die ASI 0,85% der NASA-Ressourcen der Station. Als Bestandteil der Vereinbarung sollte die NASA drei italienische Astronauten als Bestandteil einer Space Shuttle Besatzung (Kurzzeitmissionen) und drei weitere als Bestandteil der ISS Stammbesatzung (Langzeitmissionen) befördern. Bisher waren zwei italienische Astronauten bei Missionen zur ISS beteiligt, doch waren dies ESA-Astronauten. Der erste Astronaut der ASI wird Roberto Vittori auf der Mission STS-134 sein. (mehr …)

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Hotel „ET“

So, ich denke heute wird das ISS/ATV Buch fertig sein und kann dann raus zum Korrekturlesen. Weil ich deswegen genug in den letzten Monaten über die ISS und ihre Versorgung, die politischen Querelen und was sonst noch damit zusammenhängt, gelesen habe wird wohl das für einige Zeit der letzte Blog zum Thema Raumstationen. Ich bin hier auch etwas enttäuscht von meinen Bloglesern, die wohl auf eine ergebnisoffene Frage nicht einsteigen, aber besser wissen als ich selbst, wie mein Alternativplan zur ISS aussieht…Na ja rummosern ist wohl einfacher als selbst sich mal hinzusetzen und das ganze zu durchdenken und manche scheinen den Blog auch mit einem Forum zu verwechseln.

Zum Abschluss: Man kann die Raumfähren nach der Ausmusterung kaufen – für 28,8 Millionen Dollar pro Stück, also ein echtes Schnäppchen (ich glaube die Endeavour kostete als letzte Fähre über 2 Milliarden bei der Herstellung). Das brachte mich auf die Idee dies mit einer alten Vorschlag zu kombinieren. Bevor die Space Shuttles operationell wurden, gab es mal die Idee die Tanks mit in den Orbit zu bringen. Es fehlt nur noch wenig, so dass bei rund 10 % niedriger Nutzlast der Tank in einen Orbit kommt. Dort sollten sie zu einer Raumstation ausgebaut werden. Es könnten sogar mehrere Tanks kombiniert werden. Auch Ruppe schreibt in seinem Buch über so was, doch ich habe beim Suchen nichts gefunden (Der Ruppe ist ein tolles Buch, leider völlig chaotisch geschrieben und das Stichwortverzeichnis hilft auch nichts, vielleicht findet Michel Van die Stelle).

Nehmen wir mal an. Heute greift das jemand auf und will den ET als Hotel ausbauen. Wie könnte das gehen. (mehr …)

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STS-135

Da ich nach zwei Monaten Arbeit an einem Buch über die ISS so ein bisschen gesättigt von dem Thema Raumstation bin, aber feststelle, dass andere wohl nur auf dieses Thema…

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