{"id":11962,"date":"2016-09-15T11:31:55","date_gmt":"2016-09-15T09:31:55","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=11962"},"modified":"2016-09-16T10:36:57","modified_gmt":"2016-09-16T08:36:57","slug":"die-crux-von-shuttle-2-0","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2016\/09\/15\/die-crux-von-shuttle-2-0\/","title":{"rendered":"Die Crux von Shuttle 2.0"},"content":{"rendered":"<p>Ich dachte mir Anregung auf die Diskussion darum ob sich Wiederverwendung lohnt ein Shuttle 2.0 zu konstruieren, das kommerzielle Transporte durchf&uuml;hren kann. Doch in meiner Idee w&auml;re es unbemannt gewesen. Die grundlegende Annahme war, dass bis zum Verlust der Challenger man bei der Sicherheit des Space Shuttles &#8222;schlampte&#8220;. Die Fl&uuml;ge daher riskanter waren. Aber damals war noch der Startpreis konkurrenzf&auml;hig. Wenn man nun das System modernisiert, auf die Besatzung verzichtet und so auch Gewicht spart, dann h&auml;tte man ein bezahlbares Transportsystem. Es h&auml;tte vielleicht nicht die Sicherheit f&uuml;r bemannte Eins&auml;tze gehabt. Aber mit Sicherheit so zuverl&auml;ssig, wie eine kommerzielle Rakete gewesen w&auml;re. W&uuml;rde man dann alle paar Jahre mal einen Orbiter verlieren, so w&auml;re das nicht so schlimm .Es w&uuml;rde sogar dazu f&uuml;hren, das wir eine dauernde Weiterentwicklung betrieben k&ouml;nnen, denn jeder neue Orbiter w&uuml;rde nat&uuml;rlich den aktuellen Stand der Technik einsetzen. Das w&auml;re auf Dauer billiger als, wie man es beim Space Shuttle machte, wo jeder Orbiter mehrmals w&auml;hrend seines Lebens zwei Jahre lang umger&uuml;stet wurde, man aber trotzdem an der Grundstruktur nichts &auml;ndern konnte.<\/p>\n<p>Wenn wir uns heute umsehen, so gibt es ja schon neue Space Shuttles, nur noch so gro&szlig;. Das ist das X-37. Urspr&uuml;nglich mal als Rettungsboot f&uuml;r die Besatzung der ISS gedacht wurde es umgebaut und seitdem viermal gestartet. Das X-37 wiegt nur knapp 5 t. Es ist ein bisschen zu klein um Personen zu transportieren (die Nutzlastbucht ist nur 1,22 m hoch und 2,13 m lang). Da alle Fl&uuml;ge vom US-Milit&auml;r durchgef&uuml;hrt wurden, weis man leider nichts &uuml;ber die Kosten. In jedem Falle dauerten sie viel l&auml;nger als bemannte Raumfl&uuml;ge und die gesamte Mission erfolgte vom Computer gesteuert.<!--more--><\/p>\n<h3>Der DreamChaser<\/h3>\n<p>Das Zweite ist der Dream Chaser von Sierra Nevada. Hier gibt es f&uuml;r eine bemannte Version, da die Firma beim CCdev mitgeboten hat. Die Basiskosten mit Entwicklung betragen 2,55 Milliarden Dollar, verglichen mit 1,75 bei SpaceX und 3,01 bei Boeing. Das sind also vergleichbare Zahlen. Besser sieht es bei den Gesamtkosten mit den Optionen aus. Das sind im wesentlichen dann Anschl&uuml;ssfl&uuml;ge nach zwei Erprobungsstarts. Sie betragen 4,2 Milliarden bei Boeing (1,19 Milliarden nur f&uuml;r die Starts), 3,3 Milliarden bei Sierra Nevada (750 Millionen nur f&uuml;r die Starts) und 2,6 Milliarden bei SpaceX (0,85 Milliarden nur f&uuml;r die Starts). Es w&auml;re also im Einsatz sogar noch billiger als SpaceX (die Zahlen sind rekonstruiert auf den Statements <a href=\"http:\/\/spaceflightnow.com\/news\/n1409\/26sncprotest\/#.V9l-KiiLS5g\">hier<\/a> und <a href=\"http:\/\/www.gao.gov\/press\/pr_statement_sierra_nevada_bid_protest.htm\"> hier<\/a>.<\/p>\n<p>Das erstaunt, doch es f&auml;llt keine Kapsel an, die ein Verlustger&auml;t ist. Ich sehe auch den Dreamchaser als gutes Versorgungsgef&auml;hrt. Denn machen wir uns nichts vor: Gleiter sind inh&auml;rent unsicherer als Kapseln. Eine Kapsel kann ich einfach mit einem Fluchtturm von der Rakete bei einer Havarie abtrennen. Wenn sie neim Wiedereintritt nicht korrekt orientiert ist, dann dreht sie sich beim Wiedereintritt von selbst in die richtige Lage. So z. B. geschehen bei der Wostok 1 Mission, als das Servicemodul sich nicht abl&ouml;ste, Beide Teile rotierten um den gemeinsamen Schwerpunkt,bis die Verbindung durch die Reibungshitze doch riss. Die kleine Oberfl&auml;che der Unterseite kann man mit einem ablativen Schild ausr&uuml;sten, der sich bei etlichen bemannten und unbemannten Missionen bew&auml;hrt hat. Getroffen kann er zumindest beim Aufstieg nicht von Isolation werden. Die Entscheidung die Besatzung zur ISS nun mit Kapseln zu bringen wie dies Russland seit 40 Jahren tut halte ich f&uuml;r eine gute.<\/p>\n<h3>Das Shuttle und die ISS<\/h3>\n<p>Wenn man aber ein neues Shuttle entwickelt, dann machte es nur Sinn, wenn man eine Raumstation damit versorgt. Die Space Shuttles konnten bei vier Fl&uuml;gen 64 t Fracht und 20 Personen zur ISS bef&ouml;rdern. Alleine die Fracht w&uuml;rde, wenn man die Zahlen vom CRS nimmt, (3,5 Milliarden f&uuml;r 40 t Fracht) pro Jahr 5,6 Milliarden kosten. Bei 60 Millionen Dollar pro Sitz (Genaues weis man nicht, aber die Starts mit Starliner und Dragon sollen billiger sein als mit der Sojus. Die kostet derzeit knapp 70 Millionen Dollar pro Sitz) addieren weitere 1,2 Milliarden. Das ist dann erheblich teurer als das Shuttleprogramm am Schluss das bei 3-4 Milliarden pro Jahr lag.<\/p>\n<p>Nur braucht man keine 64 t Fracht pro Jahr. Ein HTV und je zwei Cygnus und Dragon transportieren rund 14 t pro Jahr. Der US-Anteil alleine betr&auml;gt\u00a0nur 9 t. Selbst wenn dies nun mehr wird, will das ATV wegf&auml;llt, das Space Shuttle kann viel mehr Fracht transportieren, als man braucht. Bei den hohen Fixkosten lohnt es sich auch nicht wirklich. Fl&uuml;ge einzusparen. Das Space Shuttle w&auml;re nur eine lohnende Alternative gewesen, wenn man die Nutzlast auch nach Ausbau der ISS gebraucht h&auml;tte, z. B. neue Module startet oder die Inneneinrichtung relativ schnell auswechselt. Derzeit hat man es in fast 20 Jahren ISS aber noch nicht mal geschafft, alle Experimentierm&ouml;glichkeiten vollst&auml;ndig zu nutzen.<\/p>\n<p>Ein neues Shuttle zu bauen, das kleiner ist, Besatzung und weniger Fracht transportiert, wird aber auch betr&auml;chtliche Entwicklungskosten erfordern. Ob man die wieder reinholt durch die Fl&uuml;ge ist fraglich. Zumal die Einmalverwendung der Kapseln ja kein Muss ist. Wenn man weich auf dem Land landet, dann kann man die Au&szlig;enverkleidung und den Hitzeschutzschild jedes Mal erneuern. Vorgesehen ist das aber nicht. Im Gegenteil: SpaceX ist sogar von einer Landung an Land auf eine an Wasser umgeschwenkt.<\/p>\n<h3>Chancen f&uuml;r ein Shuttle 2.0?<\/h3>\n<p>Und das an ein neues unbemanntes Shuttle nur f&uuml;r Starts von Nutzlasten baut ist ebenfalls fraglich. Die derzeitige Architektur ist zwar meiner Ansicht nach sehr sinnvoll: Zwei Booster kann man wiederverwenden. Sie werden bei niedriger Geschwindigkeit abgetrennt. In einem Shuttle 2.0 w&uuml;rde ich aber LOX\/RP1 wegen der Sicherheit und Performance nehmen und zwei Fl&uuml;gel anbauen. Mit einem D&uuml;sentriebwerk (das einen Teil des RP-1 nutzen kann) zum Startplatz zur&uuml;ckfliegen. Das man den gro&szlig;en Tank mit geringen Kosten verliert ist nicht schlecht und ein kleines Shuttle mit Stummelfl&uuml;geln wie das X-37 oder der Dreamchaser hat auch eine geringere Trockenmasse und einen kleineren Hitzeschutzschild. Zusammen mit Triebwerken, die man vielleicht nicht 55-mal aber 5-10 Mal einsetzen kann (schon dann spart man 80-90% der Kosten) und daf&uuml;r nicht &uuml;berholen muss (das leisten einige schon entwickelte Triebwerke, z.B. das Vulcain) w&auml;re vielleicht auch preiswert im Unterhalt. Doch denke ich wird die NASA keines finanzieren, schlie&szlig;lich baut man keine Raketen mehr und die Industrie hat auch kein Interesse. Wenn, dann konzentriert man sich dort auf die Wiederverwendung ganzer Stufen oder nur der Triebwerke.<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/f238c926f08f44c8a48204798bf41de3\" alt=\"\" width=\"1\" height=\"1\" \/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ich dachte mir Anregung auf die Diskussion darum ob sich Wiederverwendung lohnt ein Shuttle 2.0 zu konstruieren, das kommerzielle Transporte durchf&uuml;hren kann. Doch in meiner Idee w&auml;re es unbemannt gewesen. Die grundlegende Annahme war, dass bis zum Verlust der Challenger man bei der Sicherheit des Space Shuttles &#8222;schlampte&#8220;. Die Fl&uuml;ge daher riskanter waren. 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