{"id":18317,"date":"2025-07-31T08:42:45","date_gmt":"2025-07-31T06:42:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=18317"},"modified":"2025-07-31T08:43:53","modified_gmt":"2025-07-31T06:43:53","slug":"die-glorreichen-10-raumfahrt-special","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2025\/07\/31\/die-glorreichen-10-raumfahrt-special\/","title":{"rendered":"Die glorreichen 10 – Raumfahrt-Special"},"content":{"rendered":"
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Ich habe ja schon einige Folgen der glorreichen 10 zum Thema Raumfahrt gebracht, aber immer zu einem bestimmten Thema, also die erfolglosesten Trägerraketen, die schwersten Raumsonden<\/a> etc. Heute nun ein Spezial mit einem Ranking der anderen Art – Rekorden, deren einzelne Einträge nichts miteinander zu tun haben und unter die Rubrik „Überflüssiges Wissen“ fallen. Aber ich denke für euch wird es trotzdem interessant sein, zumal ich auch etwas nützliches Wissen mit einstreue.<\/p>\n

Die schwerste Nutzlast<\/h4>\n

Fangen wir mit etwas an, das wohl jeden mehr oder weniger interessiert und viele haben sich die Frage auch schon gestellt: was war das schwerste Objekt, dass jemals gestartet wurde. Die ISS ist heute das schwerste Objekt mit über 420 t Masse, aber sie wurde nie als Ganzes gestartet, sondern aus Teilen aufgebaut. Die Lösung ist natürlich recht einfach. Das schwerste Objekt wird natürlich von einer sehr leistungsfähigen Trägerrakete gestartet werden. So muss man nur die Starts der nutzlaststärksten Träger abklappern. Die bis heute schwersten Objekte wurden alle mit der Saturn V<\/a> gestartet. Bei den Apollomissionen wogen die Objekte (CSM mit\/ohne Mondlander) zwischen 28 und 50 t. Schon das ist mehr als jede andere Trägerrakete jemals transportiert hat. Aber alle Apollomissionen führten zum Mond, die dritten Stufen waren als sie den Endorbit erreichten noch fast voll betankt. Rechnet man die Masse die im Erdorbit landete zusammen, so kommt man auf nahezu 140 t.<\/p>\n

Doch der allerletzte Start einer Saturn V brachte das Raumlabor Skylab<\/a> in einen 433 km hohen Erdorbit. Skylab. Das Startgewicht betrug 88.784 kg. Trotzdem war es noch weit unter dem maximal möglich Startgewicht von 95 t einer zweistufigen Saturn V – bei drei Stufen wären es sogar 129 t gewesen. So leistete man es sich, dass man die Nutzlastverkleidung erst im Orbit abtrennte (sie wog alleine 11.794 kg) und die IU der Saturn V nahm man mit (2.065 kg). Ohne diese Teile wog Skylab noch 77.030 kg. Das die Nutzlast deutlich unter dem Maximum lag, war übrigens Glück: Bei einem Saturn V Start wird der Stufenadapter zwischen erster und zweiter Stufe etwa 30 Sekunden nach Zündung der zweiten Stufe abgetrennt. Das fiel bei diesem Start aus und er gelangte so mit in den Orbit. Die Orbitmasse war so um 3.454 kg höher und der Treibstoffverbrauch um 3 t höher, trotzdem verblieben noch 10 t Treibstoffe in den Tanks. Sie S-II Stufe wog so weitere 50.016 kg. Zusammen sind das nahezu 139 t Masse im Orbit.<\/p>\n

Ein Starship wird diese Gesamtmasse brechen, wenn es einmal auch einen Orbit erreicht, durch die geringe Nutzlast der bisherigen Starships<\/a> bleibt aber der Rekord für die schwerste Nutzlast noch einige Zeit bei der Saturn V.<\/p>\n

Der erste Weltraummüll<\/h4>\n

Heute redet jeder über Weltraummüll, aber das war lange Zeit nicht so. Früher maß man dem Thema wenig Bedeutung zu, während die ESA heute schon Satelliten startet die nach Ende ihrer Betriebszeit sich selbst aktiv deorbitieren und nicht wie dies bisher internationale Vereinbarung ist, nur danach in einen Orbit zu bringen der maximal 25 Jahre stabil ist. Allerdings ist die ESA damit bisher alleine. China bringt sogar 20 t schwere Oberstufen in einen Orbit und deorbitiert diese nicht, sondern käst sie eben aufschlagen, wo sie runterkommen.<\/p>\n

Bei jedem Start gibt es Weltraummüll. Da ist zum einen mal die Stufe, die auch einen Orbit erreicht. Es können aber auch Adapter und Verkleidungen mit in den Orbit kommen und früher hatten drallstabilisierte Satelliten Yo-Yo-Gewichte, die abgetrennt wurden um die Rotationsrate, die direkt nach der Abtrennung von der Oberstufe hoch war, abzusenken. Lange Zeit wurden auch Feststofftriebwerke in Oberstufen eingesetzt, die als Verbrennungsprodukt einen Nebel aus Aluminiumoxid in der Bahn zurückließen, der wie Schmirgel wirkt wenn er einen Satelliten trifft.<\/p>\n

Der erste Fall von nicht beabsichtigtem Weltraummüll ereignete sich am 29.6.1961. An diesem Tag brachte eine Thor Ablestar die drei Satelliten Transit 4A, Injun und Solrad 3 in eine 990 km hohe Umlaufbahn. Das Entlüftungsventil öffnete sich nicht und durch den steigenden Tankdruck (es verblieben rund 100 kg Treibstoff an Bord) explodierte die Able-Stufe noch am selben Tag. Damit hatte sich die Zahl der \u201eObjekte\u201c im Orbit mit einem Schlag um 400 % erhöht.<\/p>\n

Die erste Satellitenkollision<\/h4>\n

Trotzdem dauerte es Jahrzehnte bis ein Satellit auch durch Weltraumschrott getroffen werde. Der Satellit CERISE<\/a> wurde als Sekundärnutzlast am 7.7.1995 mit dem Hauptsatelliten Helios 1A und der zweiten Sekundärnutzlast UPM\/Sat 1 auf einer Ariane 40 gestartet. der nur 50 kg schwere Satellit sollte HF-Funkwellen empfangen und an das französische Militär übermitteln. Ein Jahr nach Erreichen des Orbits wurde er von einem Bruchstück einer Ariane 1 Drittstufe getroffen, die am 22.2.1986 den ebenfalls französischen Satelliten SPOT-1 startete. Da beide Orbits zwar ähnlich waren, aber in umgekehrte Richtungen verliefen, traf das Bruchstück CERISE mit einer Geschwindigkeit von 14,8 km\/s. Es trennte einen 2,9 m langen Ausleger ab, der dazu diente, die räumliche Ausrichtung durch Gravitationsgradienten zu stabilisieren. Der Impuls führte zum Taumeln von CERISE. Der eigentliche Satellit war aber unbeschädigt. So gelang es ihn durch Einsatz neuer Algorithmen über eine Magnetfeldstabilisierung wieder in Betrieb zu nehmen. Die Kollision von Cerise mit der Ariane Drittstufe war der erste bekannte Fall einer Kollision eines aktiven Satelliten mit Weltraumschrott<\/a> im Weltraum.<\/p>\n

Die kürzeste Betriebszeit<\/h4>\n

…ist schwer zu ermitteln. Es gab jede Menge Missionen, die nur sehr kurz aktiv waren. Selbst wenn man Missionen ausnimmt, die unfreiwilligerweise sehr kurz waren, weil zum Beispiel der Transport in eine temporäre Umlaufbahn („Parkorbit“) gelang, doch die danach erfolgte Wiederzündung der Oberstufe fehlschlug und das Objekt, oft eine Raumsonde, dann nach kurzer Zeit wieder verglühte. Die USA und UdSSR starteten bis in die Achtziger Jahre Fotoaufklärungssatelliten, die anfangs sehr kurz aktiv waren, bis sie ihren Film komplett belichtet hatten und eine Kapsel mit dem Film dann abtrennten. Diese befanden sich oft auf sehr niedrigen Umlaufbahnen, wo sie nach wenigen Tagen wieder in die Erdatmosphäre eintraten.<\/p>\n

Aber ohne viel nachzudenken, kann man die kürzeste reguläre Mission recht einfach benennen: Gagarins Raumflug<\/a>. Aus Sicherheitsgründen sollte der nur einen Umlauf lang dauern. Noch bevor die erste Umlaufbahn komplett durchlaufen war, bremste die Bodenkontrolle Wostok 1 wieder ab und Gagarin landete in Russland. Kürzer geht es nicht. Selbst John Glenns erste Mission dauerte drei Erdumläufe. Das Space Shuttle sollte mal militärische Manöver durchführen bei denen von Vandenberg aus gestartet und nach einem Umlauf wieder auf der Luftwaffenbasis gelandet wurde. Das war schon damals aberwitzig, führte aber letztendlich zu den großen Flügeln. Die brauchte das Space Shuttle um die Flugbahn bei der Landung um 1.800 km nach Osten zu verschieben, denn um diesen Betrag hatte sich die Erde auf der geografischen Breite von Kalifornien weitergedreht.<\/p>\n

Außen vor sind bei dem Rekord die Suborbitalen Tests des Starship, da sie nicht die Geschwindigkeit für einen Orbit erreichen. Da fehlt bei diesen Starts zwar nur wenig, aber ohne die Unterscheidung könnte man jeden Start einer Höhenforschungsrakete, Missionen der New Shepard oder die FOBS-Tests der UdSSR in den Sechziger Jahren dann hinzunehmen.<\/p>\n

Die längste Betriebszeit<\/h4>\n

Auch bei der Betriebszeit muss man unterscheiden. Viele Satelliten werden irgendwann außer Betrieb genommen, wenn der Betrieb nicht mehr sinnvoll ist oder sich finanziell rechnet. Dann werden sie deaktiviert, manchmal auch in einem Ruhezustand gelassen, in dem sie wieder aktiviert werden können. Der älteste so im Prinzip wieder aktivierbare Satellit ist der am 28.9.1988 gestartete TDRS-C ein Bestandteil eines Satellitennetzes der NASA<\/a>, das Daten von niedrig fliegenden Satelliten, vor allem aber der Space Shuttles und ISS überträgt. Er ist seit 2009 im Lagerzustand.<\/p>\n

Sehr viele frühe Raumsonden waren dauernd aktiv, hatten keinen Bordcomputer, sondern eine einfache Elektronik die Daten abfragte und kontinuierlich sandte. Diese Sonden waren so gesehen dauernd aktiv, aber davon hatte man nichts, wenn niemand die Daten empfing. Lange Zeit stellten die Raumsonden Pioneer 6 bis 9<\/a> hier die Rekordhalter, doch irgendwann verstummten auch diese, weil die Solarzellen laufend an Leistung verloren.<\/p>\n

Nimmt man nur die Objekte, die aktiv genutzt werden, dann sind alle Rekordhalter bis auf einen Raumsonden. Die ältesten sind Voyager 1+2<\/a> die seit 1977 aktiv sind, auch wenn inzwischen aus Strommangel die meisten Experimente abgeschlachtet wurden. Mindestens bis 2027 ist ein sinnvoller Betrieb (Experimente sind aktiv) noch möglich, falls sie die Trump-Regierung nicht vorher abschaltet. Dann folgt das Hubble Space Telescope<\/a>, das 1990 gestartet wurde. Der Vergleich ist allerdings nicht fair, denn das bekam mehrmals Besuch durch Servicemissionen, bei denen nicht nur neue Instrumente installiert wurden, sondern auch defekte Teile ausgewechselt wurden, darunter die Gyros, die für Lageänderungen notwendig sind und die sich als Achillesferse entpuppten.<\/p>\n

Was Satelliten angeht bin ich dann überfragt, aber bei Raumsonden folgt dann SOHO<\/a>, 1995 gestartet das dimer noch aus dem Librationspunkt jeden Tag Aufnahmen der Sonne zur Erde sendet<\/a> und dann die beiden Mars-Orbiter Mars Odyssey (gestartet 2001) und Mars Express<\/a> (2003). Mars Odyssey wird aber bald abgeschaltet werden. Bei den ersten fünf Missionen ist die ESA damit bei dreien beteiligt und eine stammt sogar von ihr.<\/p>\n

Der erste schwedische Satellit<\/h4>\n

Okay, wer nun als Antwort „Viking 1, 22.2.1986, zusammen mit SPOT-1 Ariane V16, letzter Einsatz der Ariane 1“ sagt, outet sich als Kenner. (Ich hätte Viking 1 noch gewusst, doch den Rest musste ich nachschlagen). Aber in den Sechziger Jahren meinten die schwedischen Zeitungen damit etwas anderes. Bei der Mission Gemini 10<\/a> mit Michael Collins und John Young gab es wie bei der vorherigen Mission Gemini 9<\/a> Probleme. Sie begannen bei der EVA, also der Arbeit außerhalb des Raumschiffs. Michael Collins sollte vom 2 m entfernten Docking Adapter der Agena<\/a> eine Platte abmontieren, mit der die Mikrometeoritenzahl im Weltall bestimmt werden sollte. Das gelang wegen der glatten Oberfläche erst beim zweiten Versuch. Beim Zurückkehren von Collins in die Gemini-Kapsel verhedderte sich Collins zudem in der Sicherheitsleine und verlor die 70-mm Kamera und damit alle Fotos von der EVA.<\/p>\n

Ein unbedeutendes Ereignis, aber die Kamera kam vom schwedischen Hersteller Hasselblad<\/a>. Und so reklamierten schwedische Zeitungen die Kamera als den ersten schwedischen Satelliten – gestartet am 18.7.1966, also fast 20 Jahre vor Viking 1. Bis heute hat Schweden übrigens 19 „richtige“ Satelliten gestartet.<\/p>\n

Der größte Satellit<\/h4>\n

Also ihr wisst schon, das Skylab die schwerste Nutzlast ist, aber wie sieht es bei Abmessungen aus? Die muss nicht mit der Masse korrelieren. Ausleger können die Größe eines Satelliten enorm vergrößern. Dazu gehören Solarpaneele aber auch Antennen. Biomass<\/a> wurde zum Beispiel kürzlich mit einer Vega C gestartet. Der Satellit passt in die maximal 2,38 m einer Vega Nutzlastverkleidung<\/a>, ist im All aber 20 x 20 x 12 m groß. Das meinen Erkenntnissen nach absolut größte Einzelobjekt waren RAE A und B oder Explorer 38\/49. Dies waren sehr leichte (193 kg) Satelliten, die der Radioastronomie dienten. Sie empfingen Radioemissionen unserer Galaxie im Frequenzbereich von 13,1 kHz bis 25 MHz. Da man für den sicheren Empfang von Frequenzen im Kilohertzbereich sehr große Antennen braucht, hatten die Satelliten<\/a> vier Peitschenantennen (also so etwas wie ein Draht) von 229 m Länge, die ein „X“ bildeten, und dazu senkrecht eine 37 m lange Antenne. Zusammen betrugen so die Maximalabmessungen 450 x 40 m.<\/p>\n

Lässt man Ausleger wie diese Antennen weg, und nimmt nur den Zentralkörper, so hält der Ballonsatellit Echo 2 den Rekord. Echo 1+2<\/a> waren experimentelle Satelliten in der Frühzeit der Raumfahrt. Damals teste man, ob man nicht ohne aktive Satelliten auskommen könnte, indem man einen mit Metallfolie beschichteten Ballon in den Orbit brachte. Signale würde von der Oberfläche reflektiert werden und auf einem anderen Kontinent empfangen werden. Das setzte sich nicht durch, doch da diese Satelliten durch die extrem ungünstigste Oberfläche\/Masseverhältnis rasch abgebremst wurden, wurde danach noch einige kleine Ballonsatelliten gestartet, um über die Verfolgung ihrer Umlaufbahn mehr über die Abbremsung von Satelliten durch die Restatmosphäre in großen Höhen herauszufinden. Echo 1 hatte einen Durchmesser von 3,05 m, Echo 2 einen von 41 m. Das ist, wenn man berücksichtigt das dies für alle drei Achsen gilt, mehr als bei Skylab.<\/p>\n

Die meisten Satelliten pro Start<\/h4>\n

Schon relativ früh startet man mehrere Satelliten pro Start, allerdings war lange Zeit der Einzelstart die Regel. Bei der UdSSR noch mehr als in den USA. Wenn es mehrere Nutzlasten gab, dann war meist nur eine die Hauptnutzlast und alle anderen Sekundärnutzlasten, die mitgeführt wurden, weil man noch Nutzlastkapzität hatte und es waren Speziallösungen, also ohne ein System, das es erlauben würde beliebige Nutzlasten mitzuführen. Sie wurden stattdessen direkt miteinander oder der Stufe verbunden.<\/p>\n

Mit Ariane 1 führte Arianespace erstmals eine Doppelstartstruktur ein. Der Unterschied zu den vorherigen Systemen war, dass die Verbindung ein normaler Standard-Adapter war, wie er genormt war und so der Satellit auch auf einer Einzelrakete starten konnte. Eine Hülle umgab ihn und auf dieser konnte ein zweiter Satellit befestigt werden. Dieses System sorgte für den kommerziellen Erfolg von Arianespace, weil sich so mehrere Kunden einen Start teilen konnten. Es wurde auch von der US-Konkurrenz für die Commercial Titan<\/a> übernommen, die die Struktur sogar von der deutschen DASA fertigen lies.<\/p>\n

Mit kleinen Kommunikationssatelliten wie Iridium und Globalstar in den späten Neunzigern bürgten sich dann Dispenser ein, die mehrere gleich aufgebaute Satelliten starten können und inzwischen gibt es die Weiterentwicklung der Smart-Dispenser, die das auch mit unterschiedlich großen Satelliten können. Seitdem ist die Zahl der Satelliten pro Start rapide angestiegen. Die Abbildung zeigt dies: Bis auf die Ausnahme von 1998 (Starts von Iridium\/Globalstar) lag die durchschnittliche Satellitenzahl pro Start lange Zeit unter 2. 2013 lag sie erstmals dauerhaft darüber und in diesem Jahr waren es durchschnittlich 14 pro Start. Fünf Starts haben bisher jeweils über 100 Nutzlasten – die meisten davon nur 1 kg schwere Cuebsats – ins All befördert. Den Rekord mit 143 Satelliten hält ein Falcon 9 Start vom 23.1.2021. Das Gesamtgewicht betrug trotzdem nur 4.026 kg also weniger als 30 kg im Durchschnitt pro Satellit.
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Der am längsten im Orbit<\/h4>\n

Bei Erdorbits ist es relativ einfach: je höher er ist, desto länger bleibt ein Satellit im Orbit, wenn er diesen nicht selbst anhebt. Die genaue Lebensdauer ist abhängig von der Masse und Form des Objekts, aber auch der Sonnenaktivität neben der Orbithöhe. Ein Orbit von 200 km Höhe ist über Wochen stabil, bei 300 km Höhe reden wir von Monaten, bei 400 km von mehreren Jahren, bei 500 km über ein Jahrzehnt und so weiter. Präzisieren kann man es nur bis etwa 700 km Höhe, dann ist die Lebensdauer weniger von der Dichte der Ionosphäre als anderen Einflüssen geprägt, vor allem beträgt die Lebensdauer dann schon mehrere Jahrhunderte. Nur Satelliten mit sehr ungünstiger Form verglühen recht rasch. Echo 1+2 in 1100 bzw. 1500 km hohen Umlaufbahnen schon nach acht bzw. vier Jahren. Pageos in einer 4000 x 4500 km hohen Umlaufbahn brauchte auch nur 50 Jahren zum Verglühen.
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\nBei sehr hohen Orbits spielen die gravitativen Einflüsse andere Objekte, vor allem der Sonne und des Mondes eine Rolle. Das zeigte schon die erste Mondsonde, die nicht einen Sonnenorbit erreichte, Luna 3. Ihr Perigäum betrug zuerst nur rund 200 km. Nach der Passage des Mondes steig es auf 45.000 km an. Das wäre nun so hoch, höher als ein GEO-Orbit das es eigentlich ein stabiler Orbit sein sollte. Doch der Mond störte die Umlaufbahn weiter und so verglühte Luna 3<\/a> die am 4.10.1959 gestartet wurde schon am 28,4,1960 in der Erdatmosphäre. Trotzdem dürften die meisten geostationärem Satelliten Millionen Jahre im Orbit bleiben.<\/p>\n

Bei erdnahen, elliptischen Orbits gibt es noch die Besonderheit, das durch die atmosphärische Abbremsung primär der erdfernste Punkt absinkt. Der elliptische Orbit hat daher eine viel längere „Überlebensdauer“ als der kreisförmige, da zum einen der erdnächste Punkt kaum absinkt und so nicht noch dichtere Schichten erreicht werden, die die Abbremsung erhöhen. Zum anderen wird er im erdfernsten Teil der Bahn viel weniger abbremst, als im erdnahen Bereich.<\/p>\n

Man muss also nur die Liste aller Satelliten nach dem ältesten Durchsuchen der noch im Orbit ist. Vanguard I wurde in einen Orbit 657 x 3.935 km gestartet. Schon ein Kreisorbit von 657 ist relativ stabil. Bisher gab es 45 Nutzlasten in einem Kreisorbit von 650 bis 660 km Höhe. Nur sieben sind bisher durch atmosphärische Reibung wieder eingetreten mit einer mittleren Lebensdauer von 15 Jahren. Heute befindet sich Vanguard in einem 650 x 3.822 km Orbit, in über 60 Jahren – der Start fand am 17.3.1958 statt – wurde er somit nur um 20 m\/s abgebremst. Er ist der vierte erfolgreich gestartete Satellit. Die sowjetischen Sputnik 1+2 verglühten schon 1958 wieder, Explorer 1 hielt sich bis 1970 im Orbit, sein Perigäum war mit 359 km erheblich niedriger und er entfernte sich nur bis auf 1.660 km von der Erde.<\/p>\n

Die jüngste Weltraumnation<\/h4>\n

Als Weltraumnation bezeichnet man ein Land, das seinen eigenen Satelliten gestartet hat. Dies muss nicht mit der eigenen Trägerrakete<\/a> erfolgen, so hat Deutschland seit 1959 insgesamt 159 Satelliten gestartet, aber bisher keinen mit einer eigenen Trägerrakete, das haben bisher nur 13 Länder fertiggebracht. Heute ist auch nicht mehr gesagt das der Satellit selbst gebaut wurde, was früher selbstverständlich war. Das haben bisher 121 Länder geschafft. Die jüngste Weltraumnation ist Jordanien. Der Satellit Jordan-Oscar 97 oder JY1Sat<\/a> wurde am 3.12.2018 zusammen mit 65 anderen Satelliten von einer Falcon 9 in eine sonnensynchrone<\/a> 588 x 597 km hohe Umlaufbahn gebracht. Dies ist ein 1U Cubesat, der von der Königlich Jordanischen Amateurfunkgesellschaft gebaut wurde.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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