{"id":4801,"date":"2011-05-23T00:06:36","date_gmt":"2011-05-22T22:06:36","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=4801"},"modified":"2011-05-19T15:30:02","modified_gmt":"2011-05-19T13:30:02","slug":"die-space-shuttles-hatte-es-unbemannt-geklappt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2011\/05\/23\/die-space-shuttles-hatte-es-unbemannt-geklappt\/","title":{"rendered":"Die Space Shuttles &#8211; H&auml;tte es unbemannt geklappt?"},"content":{"rendered":"<p>Heute mal wieder ein Beitrag in der Reihe &#8211; &#8222;Was w&auml;re wenn?&#8220;, also mal eine &Uuml;berlegung wie bestimmte Dinge anders gelaufen w&auml;ren, wenn man sich anders entschieden h&auml;tte. Was w&auml;re gewesen, wenn die NASA schon dem dem Verlust der Challenger beschlossen h&auml;tte die Shuttleflotte aufzuteilen &#8211; zwei bemannte Shuttles und zwei nur f&uuml;r unbemannte Starts?<\/p>\n<p>Warum dies? Nun zwar waren die Shuttles damals schon nicht preiswert. Auch wenn die NASA nie die ganzen Kosten reinholen wollte und schon damals nicht die wahren Kosten publizierte. 1985 starteten die Shuttles neunmal und kosteten die NASA 1314 Millionen Dollar. Dabei war die Atlantis gerade erst zur Flotte gesto&szlig;en. Realistisch w&auml;ren wohl 10 Starts pro Jahr gewesen. Jeder Start kostete also rund 140 Millionen Dollar (die NASA <a href=\"http:\/\/history.nasa.gov\/SP-4407\/vol4\/cover.pdf\">rechnete<\/a> mit 110 bis 129 Millionen Dollar f&uuml;r den Zeitraum von 1988 bis 1991).<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>W&auml;re es m&ouml;glich gewesen, dass die Shuttles unbemannt erfolgreiche Transporter gewesen w&auml;ren? Also folgendes Szenario:<\/p>\n<ul>\n<li>Zwei Orbiter werden zu reinen Frachtdiensten umger&uuml;stet.<\/li>\n<li>Sie partizipieren zuerst von Upgrades die Leistung bringen. Erst danach wird die bemannte Flotte umger&uuml;stet.<\/li>\n<li>Alle Teile die f&uuml;r die Besatzung ben&ouml;tigt werden, entfallen<\/li>\n<li>Andere Upgrades die nur die Kosten erh&ouml;hen (auch wenn sie die Sicherheit erh&ouml;hen) m&uuml;ssen finanziell gerechtfertigt sein.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Das f&uuml;hrt zu folgenden &Uuml;berlegungen:<\/p>\n<ul>\n<li>Nutzlast der umgebauten normalen Shuttles (nicht des Shuttle-C: 45 t)<\/li>\n<li>Steigerung durch 5-Segment Booster: 8 t<\/li>\n<li>Steigerung durch leichtere (SWLT) Tank: 4 t<\/li>\n<li>Nutzlast: 57 t.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Beim Startpreis muss nat&uuml;rlich auch das Verlustrisiko ber&uuml;cksichtigt werden. Wenn ein neuer Orbiter 2,5 Milliarden Dollar kostet und es ein Verlustrisiko von 1:60 gibt (historisch belegt), so sind R&uuml;ckstellungen von 42 Millionen Dollar pro Flug n&ouml;tig. Zusammen mit den Startkosten von 140 Millionen Dollar und etwas Sicherheitsspielraum f&uuml;r die Umr&uuml;stung, kommt man so auf Startkosten von 200 Millionen Dollar (1985). Das ist angesichts der Nutzlast von 57 t sehr g&uuml;nstig. Die Delta 3920 kostete 38 Millionen Dollar, bei 3,5 t Nutzlast, eine Atlas mit 5,8 t Nutzlast rund 59 Millionen Dollar und eine Titan 34D mit 14,5 t Nutzlast rund 126 Millionen Dollar. Sie w&auml;re also rund zwei- bis zweieinhalbmal preiswerter gewesen.<\/p>\n<p>Doch nun kommt das &#8222;Aber&#8220;. Wie heute f&uuml;r die Falcon 9 h&auml;tte es damals keine Nutzlasten f&uuml;r dieses Shuttle gegeben. Das Shuttle-C eine modifizierte Version war ja mal sp&auml;ter f&uuml;r das SDI Programm vorgesehen und als dieses eingestellt wurde, verschwand es genauso schnell wieder in der Schublade.<\/p>\n<p>1986 war die Situation sogar noch schwieriger als heute. Die meisten Satelliten wurden f&uuml;r Starts mit der Delta und Atlas ausgelegt, zusammen mit Oberstufen f&uuml;r den Start vom LEO in den GTO wogen sie 3,3 t (Delta Klasse) oder 5,9 t (Atlas Klasse). Vom Gewicht her h&auml;tte also ein Start nicht weniger als 14 bzw. 8 Satelliten transportieren k&ouml;nnen. Das Problem ist es das es praktisch unm&ouml;glich ist, so viele kommerziellen Nutzlasten zeitgleich angeliefert zu bekommen. Als das Shuttle Satelliten transportiere, waren es zwei, einmal sogar drei pro Start. Selbst wenn man mit NASA \/ DoD Nutzlasten aufgef&uuml;llt h&auml;tte, w&auml;re der Bedarf nicht gegeben gewesen.<\/p>\n<p><!--werbungbeginn--> <!--#include virtual=\"nav\/werbung1.html\"--> <!--werbungend--><\/p>\n<p>Heute sieht es anders aus. Die Startrate ist zwar gesunken, aber die Satelliten sind wesentlich schwerer geworden. Damals wogen die Satelliten in GTO rund 1,2 bis 2,0 t. Heute sind es 4 bis 7 t. So w&uuml;rde man &#8222;nur&#8220; noch 2 bis 4 Satelliten zeitgleich starten m&uuml;ssen (bei GTO Transporten). Daf&uuml;r schl&auml;gt ein anderes Problem zu: Das Volumen. Als das Shuttle konzipiert wurde, war sein Nutzlastraum riesig: 18,4 m lang, 4,6 m Durchmesser. Heute ist das anders. Die Ariane 5 kommt in der Standardausf&uuml;hrung auf 17,9 m L&auml;nge bei 5,4 m Durchmesser und ist noch verl&auml;ngerbar. Dabei muss ein Shuttle bei GTO Transporten ja noch eine Oberstufe mit transportieren, die ebenfalls Platz ben&ouml;tigt. Die Centaur G, die f&uuml;r den Space Shuttle gedacht war, h&auml;tte schon zwei Drittel des Nutzlastraumes eingenommen. Die kleinen PAM Oberstufen waren kompakter aber auch weniger leistungsf&auml;higer.<\/p>\n<p>In jedem Falle w&auml;re der Nutzlastraum f&uuml;r eine 50 t Nutzlast zu klein. Die Umr&uuml;stung und Nutzlaststeigerungen w&auml;ren also weitgehend sinnlos. Damit w&auml;re auch dieses Konzept gestorben. Es zeigt sehr deutlich die Problematik eines abgeschlossenen Systems. Bei einer Tr&auml;gerrakete kann man die Nutzlast durch Booster steigern oder verl&auml;ngerte Stufen. Wenn das Volumen nicht ausreicht, wie beim &Uuml;bergang von der Atlas G auf die I oder Titan 34D auf die 4, wird einfach eine neue H&uuml;lle eingef&uuml;hrt. Bei einem Shuttle mit dem integrierten Nutzlastraum ist das nicht m&ouml;glich.<\/p>\n<p>Die Lehre, die ich f&uuml;r die die Zukunft ziehen w&uuml;rde, w&auml;re die einzelnen Funktion zu entkoppeln. Es ist ja schon der Tank von den Boostern getrennt (es w&auml;ren ja auch 3, 4 Booster oder verl&auml;ngerte Versionen m&ouml;glich). Wichtig w&auml;re es nun noch die Nutzlast von dem Shuttle zu trennen. Dieses k&ouml;nnte z.B. ein sehr kleiner Gleiter sein, der nur die drei Triebwerke enth&auml;lt &#8211; was ihn auch leichter macht. Die Nutzlasth&uuml;lle m&uuml;sste dabei auch getrennt sein und ein Wegwerfteil. Einige Konzepte f&uuml;r Schwerlasttr&auml;ger auf Basis der Shuttle Technologie sehen auch gerade das vor. Allerdings fehlen auch f&uuml;r diese die schweren Nutzlasten. W&auml;re alles zwei bis dreimal kleiner, so w&auml;re es in dem Bereich der heute ben&ouml;tigt wird&#8230;.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Heute mal wieder ein Beitrag in der Reihe &#8211; &#8222;Was w&auml;re wenn?&#8220;, also mal eine &Uuml;berlegung wie bestimmte Dinge anders gelaufen w&auml;ren, wenn man sich anders entschieden h&auml;tte. Was w&auml;re gewesen, wenn die NASA schon dem dem Verlust der Challenger beschlossen h&auml;tte die Shuttleflotte aufzuteilen &#8211; zwei bemannte Shuttles und zwei nur f&uuml;r unbemannte Starts? 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