{"id":15248,"date":"2021-03-25T00:20:47","date_gmt":"2021-03-24T23:20:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=15248"},"modified":"2021-03-24T17:24:48","modified_gmt":"2021-03-24T16:24:48","slug":"das-loc-und-lom-risiko-in-der-historischen-bilanz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2021\/03\/25\/das-loc-und-lom-risiko-in-der-historischen-bilanz\/","title":{"rendered":"Das LOC und LOM Risiko in der historischen Bilanz"},"content":{"rendered":"

Bei bemannter Raumfahrt ist die Besonderheit der Mensch. Während man einen Satelliten nachbauen kann, ist eine Person nicht zu ersetzen. Offensichtlich ist auch die Auswirkung des Verlusts einer Besatzung auf das Programm. Bisher wurde ein Raumfahrtprogramm immer durch einen Besatzungsverlust um Jahre aufgehalten. Selbst in Zeiten eines Wettlaufs, so nach dem Tod der Astronauten von Apollo 1<\/a> und Komarow bei Sojus 1<\/a>. Bei den beiden letzten Verlusten der Columbia und Challenger stand das Programm sogar für mehrere Jahre still. Selbst bei der geglückten Rettung beim Fehlstart von MS-10 wurde die nächste Mission um mehrere Monate verschoben.<\/p>\n

Zeit mal die Geschichte und Systematik dieser Risikobewertung zu beleuchten.\"\"\/<\/p>\n

Eine formelle Berechnung des Risikos als Zahlenwert gab es anfangs nicht. Über die Vorgehensweise gab es im Mercuryprogramm Diskussionen. Die Besonderheit dessen, wie auch des folgenden Geminiprogramms war, das man die Trägerraketen nicht neu entwickelte und schon vorhandene einsetzte. Wie sollten diese als ICBM konzipierten Träger sicherer werden? So war die Space Task Group für den Ansatz das man alles wegließ, was bei einer bemannten Mission nicht nötig war, nach dem Motto \u201eWas nicht da ist, kann auch nicht ausfallen\u201c. Das MSFC unter der Leitung von Wernher von Braun war für den Ansatz, dass man die Rakete die schon eingeführt ist übernimmt, da, wo es geht, Systeme durch Redundanzen absichert. Der Grundgedanke dahinter war, das man auch durch Weglassen sich neue Fehler einhandelt, eine erprobte Rakete aber schon verlässliche Systeme hat, die man nicht neu erproben muss. Die Space Task Group setzte sich durch, was zum berühmten 4 Inch Flug<\/a> führte. Aber auch Wernher von Braun hatte Einfluss aufgrund seiner Kompetenz und so bestanden die Umrüstungen bei den Atlas und Titan vor allem in Absicherungen von elektronischen Systemen, die man leicht redundant auslesen konnte. Dazu kam ein System, das bis heute unverzichtbar ist und das wichtige Parameter der Rakete überwachte und bei starken Abweichungen automatisch den Fluchturm auslöste. Es hieß je nach Rakete Emergency Detection System oder Mailfunction Detection System.<\/p>\n

Bei der Saturn<\/a> wurde erstmals eine Rakete von Grund auf für eine bemannte Mission ausgelegt und man machte sich schon beim Design Gedanken über die Risikoverminderung. Das war bisher nicht möglich gewesen. Es gibt bei ihr auch erstmals redundante System im Antrieb. Sowohl in Detaillösungen für Subkomponenten, wie auch beim Antrieb selbst, wo erstmals ein Triebwerk während des Fluges ausfallen dürfte. Die allgemeine Vorgehensweise beim Entwurf war, dass man die vielen Ereignisse die zu einem Versagen führen, konnte in drei Kategorien einteilte, sie unterschieden sich in der Reaktionszeit, also der Zeit zwischen Bemerken einer Abweichung und einer Katastrophe. Ziel bei dem Design und der Konstruktion war es, dass möglichst viele Ereignisse in die letzte Kategorie fielen, bei der es genügend Zeit für die Besatzung gab über Aktionen nachzudenken oder sie sogar mit der Missionsleitung zu besprechen. Gegen den Rest sollte das automatische Überwachungssystem schützen. Damals tauchten auch erstmalig zwei Begriffe auf, das Loss of Crew Risko, also der Tod der Besatzung LOC und das Loss of Mission Risiko LOM. Das bedeutet die Besatzung ist gerettet, kann aber ihre Mission nicht erfüllen. Apollo 13 war eine solche LOM. Bei Apollo hatte die Saturn V ein LOC-Risiko von 1 in 100 und ein LOM von 1 in 20.<\/p>\n

Beim Space Shuttle<\/a> zeigte sich das der rein rechnerische Ansatz nicht funktionierte, zumindest nicht der offizielle, denn Ingenieure schätzten, wie die Untersuchung des Challengerunglücks<\/a> zeigte, die Wahrscheinlichkeit eines LOC deutlich höher und realistisch als etwa 1 in 100 ein. Die Hauptproblematik des Space Shuttle war, das die meisten Fehlfunktionen zu einem Verlust der Besatzung führten. Es gab innerhalb der Mission nur wenige Perioden, in denen eine LOM möglich war. Ansonsten bedeutete eine Fehlfunktion auch den Verlust der Besatzung. Das Space Shuttle war nicht inhärent sicher, das heißt ohne aktive Computersteuerung konnte es nicht fliegen zudem war die Besatzung nicht so gut geschützt wie in einer Kapsel. Nach dem Verlust der Columbia<\/a> wurde man realistischer und bezifferte zu Programmende mit STS-135 das LOC mit 1 zu 90, also schlechter als bei der Saturn V. Beim Jungfernflug soll es nach Rückrechnungen wie viel Sicherheit die Verbesserungen gebracht haben, bei 1 zu 10 gelegen haben. Demgegenüber gab es in derselben Zeit Studien die 1 in 500 oder 1 in 5000 auswiesen und die NASA selbst nahm sogar 1 in 100.000 als Risiko an. Aber wie immer: das sind berechnete Werte. Kein bemanntes Programm absolviert genügend Flüge um eine statistisch abgesicherte Aussage für so niedrige Risiken zu liefern. Beim Space Shuttle Programm waren es bisher nach zwei Verlusten bei 125 Flügen 1 zu 68, bei der Sojus sind es mit unbemannten Testflügen bisher 169 Starts mit zwei Verlusten der Besatzung und drei Notlandungen, also ein LOC von 1 zu 85 und ein LOM 1 zu 56.<\/p>\n

Als Reaktion auf den Verlust der zweiten Raumfähre schlug beim Constellation Programm das Pendel in die andere Richtung es wurden von den Trägern irrsinnig hohe LOC Werte<\/a> gefordert von bis zu 1 in 2000. Es gab nicht wenig Kritik daran, so schloss dies z.B. den Transport der Orion mit einer Atlas oder Delta Trägerrakete<\/a> aus.<\/p>\n

Mit dem Einstellen der Ares ist die Situation wieder eine andere. Da nun die NASA dafür zahlt, dass die Firmen ein Raumfahrzeug bauen und starten, aber anders als bei den bisherigen Programmen nicht bei der Konstruktion und dem Design direkt involviert ist und hier Änderungen durchsetzen kann, hat sie die Anforderungen spezifiziert, die das Raumfahrzeug und die Mission erfüllen müssen. Für den kommerziellen Crew Transport gibt es Vorgaben für gesamte Missionswege:<\/p>\n