{"id":2282,"date":"2010-02-14T11:37:20","date_gmt":"2010-02-14T10:37:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=2282"},"modified":"2010-02-14T11:37:20","modified_gmt":"2010-02-14T10:37:20","slug":"die-iss","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2010\/02\/14\/die-iss\/","title":{"rendered":"Die ISS"},"content":{"rendered":"<p>In meiner allseits beliebten Rubrik &#8222;Gut das wir es besser wissen&#8220; heute mal ein Plan f&uuml;r die ISS: Die Internationale Spar-Station. Eine Idee wie es auch h&auml;tte anders laufen k&ouml;nnen.<\/p>\n<p>Was machte die ISS so teuer? Die Frage ist leicht zu beantworten:<\/p>\n<ul>\n<li>Die lange Projektzeit. Seit erstem Entwurf bis zur Fertigstellung vergingen nur 25 Jahre. Bei einem Projekt dieser Gr&ouml;&szlig;e fallen jedes Jahr enorme Summen an, egal ob es weiter geht oder nicht. Man kann das leicht im Budget der NASA von 2003-5 sehen als der ausbau stoppte, die ISS Kosten in voller H&ouml;he aber weiter gingen. Je schneller sie also fertig ist desto billiger wird sie.<\/li>\n<li>Transport mit dem Space Shuttle. Das ist nun wirklich die teuerste M&ouml;glichkeit die Elemente in den Orbit zu bekommen. Jeder Flug kostete rund 800 Millionen Dollar. Will man es billiger haben muss es unbemannt gehen.<\/li>\n<li>Viele unterschiedliche Elemente &#8211; Einsparungen kommen vor allem durch den Einsatz standardisierter Elemente zustande<\/li>\n<\/ul>\n<p>Daher mein Vorschlag f&uuml;r die ISS2 &#8211; Man vereinige das beste von Russland und den USA<!--more--><\/p>\n<ul>\n<li>Von Russland &uuml;bernimmt man das System der automatischen Ankopplung, egal ob optisch (ATV) oder mit Radar (Progress\/Sojus) und das System der Treibstoffleitungen und Versorgungsleitungen durch den Kopplungsadapter<\/li>\n<li>Von den USA &uuml;bernimmt man die gro&szlig;en T&uuml;ren, die es erlauben die Inneneinrichtung mit Transportern zur Station zu senden.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Mein Vorschlag:<\/h3>\n<p>Die Station wird komplett unbemannt aufgebaut. Jedes Modul wird mit einer standardisierten Antriebseinheit ins All gebracht. Als Basis k&ouml;nnte eine Konstruktion wie der Bus des ATV oder des HTV dienen. Es koppelt aktiv an die Station an. Daf&uuml;r gibt es am Modulkopf mit aktivem Kopplungsadapter entsprechende Systeme (optische oder Radar), also im Prinzip wie das ATV, nur eben mit einem ISS Modul anstatt einem Frachtbeh&auml;lter. Der restliche Treibstoff kann dann zum Anheben der Station benutzt werden, bevor die Antriebseinheit ablegt und dann zum Absturz gebracht wird.<\/p>\n<p>Die Module selbst bestehen aus folgenden Teilen:<\/p>\n<ul>\n<li>Einem Aktiven Abschluss vorne zum Ankoppeln an ein anderes Modul<\/li>\n<li>Einem passiven Abschluss mit dem die Antriebseinheit verbunden ist. Sie erlaubt sp&auml;ter die Ankopplung eines weiteren Moduls<\/li>\n<li>Einem 2 m langen Segment mit Solarpanelen und Batterien: Jedes Modul hat seine eigene Stromversorgung. Vier Paneele, jedes doppelt so gro&szlig; beim ATV liefern den Strom. Das w&auml;ren 9,6 kW pro Modul<\/li>\n<li>Mehreren 2 m Verl&auml;ngerungssegmenten je nach Gr&ouml;&szlig;e des Moduls und\/oder<\/li>\n<li>Einem 2 m langen Kopplungsdaptersegments mit vier passiven Adaptern zum Ankoppeln &uuml;ber die Radialfl&auml;che. Diese k&ouml;nnen f&uuml;r russische Module \/ Sojus\/Progress auch mit russischen Kopplungsadaptern ausgestattet werden und\/oder<\/li>\n<li>Einem Teil ohne Druck f&uuml;r Experimente ohne Druckausgleich, Ersatzteile, Kommunikationsantennen oder zus&auml;tzliche Solarpanel. An diesen Elementen kann dann nicht angekoppelt werden.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Der Durchmesser sollte 4,40 m (au&szlig;en) \/ 4,20 m (innen) betragen. Dies erlaubt es die Module mit zahlreichen Tr&auml;gern zu starten.<\/p>\n<p>Was ist der Vorteil? Man hat ein standardisiertes System. Das erlaubt es die Module an unterschiedliche Tr&auml;gerraketen mit unterschiedlichen Nutzlasten anzupassen. Nat&uuml;rlich gibt es auch noch die M&ouml;glichkeit ein Modul sehr gro&szlig; zu bauen und leer zu starten und dann die Inneneinrichtung sp&auml;ter mit einem Transporter nachzuliefern (so wiegt Columbus leer nur 10 t, voll ausger&uuml;stet aber 21 t). Da nun eine Vielzahl von Tr&auml;gern zur Verf&uuml;gung stehen sollte der Aufbau schneller gehen, sofern wirklich die Zusammenarbeit ernst gemeint wird. W&uuml;rden Russland, Europa und Amerika je zwei Starts pro Jahr durchf&uuml;hren, so w&uuml;rden sechs Module pro Jahr gestartet werden. Bei einem Gewicht des Antriebs von 6 t, einem Gewicht eines Moduls von 14 t und einem Wohnvolumen von 50 m? (bei 4 m L&auml;nge) w&auml;ren rund 19 Starts notwendig um das gleiche Innenvolumen wie bei der ISS aufzubauen. Die ISS w&auml;re leichter (nur 266 t), da einige Installationen au&szlig;en fehlen und die schwere Maststruktur fehlt. Aber sie w&auml;re in 4 Jahren fertiggestellt, was Einsparung in H&ouml;he von 12 Milliarden Dollar bei den Betriebskosten verglichen mit dem Aufbau &uuml;ber 12 Jahre einbringt.<\/p>\n<p>Weiterhin kann eine Tr&auml;gerrakete leicht das Modul in eine h&ouml;here Umlaufbahn als heute bringen und ben&ouml;tigt so viel weniger Treibstoff f&uuml;r die Aufrechterhaltung der Bahn.<\/p>\n<h3>Verf&uuml;gbare Tr&auml;ger<\/h3>\n<p>Es g&auml;be eine Reihe von Tr&auml;gern die sich f&uuml;r den Transport eignen<\/p>\n<table cellspacing=\"3\" cellpadding=\"3\">\n<tbody>\n<tr>\n<th>Tr&auml;ger<\/th>\n<th>Nutzlast<\/th>\n<th>Verf&uuml;gbarkeit<\/th>\n<th>Kosten [Mill $]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Titan 4<\/td>\n<td>18.140 kg<\/td>\n<td>-1997<\/td>\n<td>300<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Titan 4B<\/td>\n<td>21.680 kg<\/td>\n<td>1997-2005<\/td>\n<td>411<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Proton K<\/td>\n<td>20.600 kg<\/td>\n<td>-2008<\/td>\n<td>100<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Proton M<\/td>\n<td>21.600 kg<\/td>\n<td>2001-<\/td>\n<td>120<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Atlas V 552<\/td>\n<td>20.520 kg<\/td>\n<td>2002-<\/td>\n<td>190<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Delta IV Heavy<\/td>\n<td>22.877 kg<\/td>\n<td>2004-<\/td>\n<td>254<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Ariane 5G<\/td>\n<td>17.900 kg<\/td>\n<td>1997-2007<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Ariane 5 ES<\/td>\n<td>20.750 kg<\/td>\n<td>2005-<\/td>\n<td>170<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Dazu kommt noch die Antriebseinheit. Ein ATV kostet rund 220 Millionen Euro. Allerdings wird nicht der Druckbeh&auml;lter ben&ouml;tigt und die gr&ouml;&szlig;ere St&uuml;ckzahl sollte die Produktionskosten dr&uuml;cken. Gehen wir mal von 200 Millionen Dollar f&uuml;r einen Antrieb aus. So errechnen sich als Transportkosten im ung&uuml;nstigsten Fall (Nur Einsatz der Titan 4B) zu 26 x 611 Millionen Dollar = rund 16 Milliarden Dollar. Das ist viel, aber es ist immer noch erheblich billiger als die rund 31 Milliarden f&uuml;r Space Shuttle Fl&uuml;ge die bei der bisherigen Form anfallen. Anders ausgedr&uuml;ckt: Es w&auml;re so m&ouml;glich zum selben Preis eine rund 750 t schwere Station aufzubauen &#8211; und das ist die teure L&ouml;sung. Mit der Proton w&auml;re es nur halb so teuer.<\/p>\n<p>Weitaus gr&ouml;&szlig;ere Einsparungen sehe ich in der Fertigung aus standardisierten Teilen. Zudem k&ouml;nnte die Lebensdauer der Station leicht verl&auml;ngert werden. F&uuml;r das Entfernen eines Moduls muss nur eine Antriebseinheit gestartet werden um das Modul zu entfernen und zu deorbitieren und ein neues Modul kann mit einer zweiten Einheit danach angekoppelt werden. Es g&auml;be auch die M&ouml;glichkeit die ISS immer weiter zu erweitern auf eine gr&ouml;&szlig;ere Besatzungsst&auml;rke wenn dies gew&uuml;nscht ist.<\/p>\n<p>Na ja aber das ist wohl f&uuml;r die NASA viel zu einfach. Da plant man lieber ein paar Jahrzehnte rum&#8230;.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In meiner allseits beliebten Rubrik &#8222;Gut das wir es besser wissen&#8220; heute mal ein Plan f&uuml;r die ISS: Die Internationale Spar-Station. Eine Idee wie es auch h&auml;tte anders laufen k&ouml;nnen. Was machte die ISS so teuer? Die Frage ist leicht zu beantworten: Die lange Projektzeit. Seit erstem Entwurf bis zur Fertigstellung vergingen nur 25 Jahre. 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