Space Shuttle
Die ersten Schritte zur Entwicklung des Space Shuttle begannen Ende der 1960er Jahre. Die NASA war zu der Zeit voll mit den Vorbereitungen des Apollo-Projekts beschäftigt. Die Firmen North American Rockwell und McDonell Douglas wurden beauftragt, Definitionsstudien für ein zweistufiges, in beiden Stufen bemanntes und wiederverwertbares System auszuarbeiten. Beide Stufen sollten gemeinsam von der Startrampe starten und sich in ca. 40 km Höhe trennen. Die erste Stufe sollte wie ein Flugzeug wieder auf der Landebahn landen und die zweite Stufe in den Orbit gelangen. Nach Abschluss der Mission würde auch der Orbiter wieder im Gleitflug zur Erde schweben. Nach eingehenden Studien hätten die Entwicklungskosten für ein komplett wiederverwertbares System ca. 10-12 Milliarden Dollar betragen. Deswegen entschied sich die NASA für ein nur teilweise wiederverwertbares System, das mit Entwicklungskosten von ca. 6 Milliarden Dollar, zu dem heutigen Space Shuttle führte. Da die Kosten auch von der Air Force und dem CIA mitgetragen wurden, musste auch deren Forderungen Rechnung getragen werden. Das war hauptsächlich eine möglichst hohe Nutzlast, um auch große Spionagesatelliten in den Orbit transportieren zu können. So entwickelte sich aus dem vorher geplanten relativ kleinen Shuttle mit kleinen Tragflächen die heutige Version mit großer Ladebucht und den charakteristischen dreieckigen Deltaflügeln am Heck.
Das erste Space Shuttle mit dem Namen „Enterprise“, Kennzeichnung „OV-101“, kam zum ersten Mal am 17. September 1976 für Testzwecke zum Einsatz. Es war nur für System- und Landetests und nicht für Flüge in den Orbit ausgestattet.
Zahlen und Fakten:
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| Der 15 Stockwerke (46 Meter) hohe Außentank ist mit zwei Millionen Litern flüssigem Sauerstoff und Wasserstoff gefüllt. |
| Die Raumfähre wird zum Start mit 3.917 Litern Treibstoff in der Sekunde versorgt |
| Die Fähre beschleunigt innerhalb von achteinhalb Minuten von Null auf 28.163 Kilometer in der Stunde. |
| Das Shuttle ist nach zwei Minuten in 45 Kilometern Höhe und fliegt mit 4,5facher Schallgeschwindigkeit. |
| Nach sechseinhalb Minuten und in 130 Kilometern Höhe wird 15fache Schallgeschwindigkeit erreicht. |
| Die beiden 45 Meter langen, 59 Tonnen schweren Raketen werden zwei Minuten nach dem Start abgestoßen. Sie segeln an Fallschirmen in den Atlantik, werden dort eingesammelt und zur Wiederverwendung zurück an Land gebracht. |
| Der Tank löst sich nach achteinhalb Minuten von der Fähre. Durch den Schub fliegt er noch etwa 45 Minuten weiter um die Erde, von Florida aus über Europa und Asien bis zum Pazifik. Dort tritt in die dichteren Luftschichten ein, verglüht zum Teil und fällt ins Meer. Nach NASA-Angaben bleiben nur rund ein paar große Stücke übrig. Schiffsbesatzungen seien über das genaue Absturzgebiet der Fragmente informiert. |
Katastrophen
"Challeneger"
Am 28. Januar 1986, 73 Sekunden nach dem Start der Mission STS-51-L, explodierte die Raumfähre. Dabei starben sieben Astronauten. Es war der bis dahin schwerste Unfall in der Raumfahrtgeschichte der USA. Als Grund wurde ein defekter Dichtungsring der Feststoffraketen ausfindig gemacht. Diese wurden aus ökonomischen Gründen in vier Teilen gefertigt, welche ineinander verankert wurden. Die Verankerungen wurden mittels zweier übereinander angeordneter O-Ringe abgedichtet. Zwischen den O-Ringen befand sich ein Anschluss für Dichtigkeitsprüfungen. Durch tiefe Temperaturen in der Nacht vor und am Morgen des Starts büßten der Kunststoff jedoch seine Elastizität ein, was nach der Zündung zunächst zu einer Erosion der O-Ringe und schließlich zum so genannten Blow-By, dem Flammenaustritt nicht durch die Düse, sondern an der Seite des Boosters.
"Columbia"
Am 1. Februar 2003 verglühte die Columbia beim Landeanflug. Alle 7 Astronauten fanden dabei den Tod. Ursache des Unglücks war das beim Start ein Teil der Schaumstoffisolierung den Hitzeschutz des Shuttles beschädigt hatte. So konnte das heiße Plasma die Grundstruktur des Orbiter`s erreichen.
Die Untersuchung des Columbia-Unglücks hat innerhalb der NASA schwere technische und organisatorische Mängel aufgezeigt, ähnlich wie früher bei der Challenger-Katastrophe. Allgemein ist das gesamte Space Shuttle-Programm durch den niederschmetternden Untersuchungsbericht bei der Öffentlichkeit als veraltet und anfällig in Misskredit geraten.
Zur Zeit sind noch drei Space Shuttles in der Flotte. Discovery, Atlantis und Endeavour. Um 2010 werden die Shuttles in "Pension" geschickt. Nachfolger werden wieder Kapseln wie zur alten Apollo Zeit.
Beim Start liegen die Astronauten angeschnallt auf ihren Sitzen in Rückenlage. Dies kann bis zu 5 Stunden dauern bis alle Checklisten und Systeme überprüft sind. Ist alles OK, zünden die Booster und es geht ab in den Weltraum.
Ein aus dem Ozean geborgener Feststoffbooster des Space Shuttles wird nach Cape Canaveral gebracht.
Auf diesen Foto erkennt man den Andockstutzen des Space Shuttle sehr gut. Mit diesen "Tunnel" dockt das Shuttle an der ISS an. Sieht man genau auf die beiden nach hinten liegenden Fenster erkennt man die Gesichter zweier Astronauten.
Das Space Shuttle Atlantis in der Umlaufbahn. Hier ein aktuelles Foto von der Mission STS-115. Schön zusehen der leere Laderaum nach dem Anbau des Truss Segmentes und der Andockstutzen. Das Foto wurde von den Kosmonauten an Bord der ISS gemacht kurz nachdem das Shuttle abgedockt hatte.
Fotomontage einer Raumfähre beim Wiedereintritt. Die Kacheln an der Unterseite der Raumfähre glühen hellrot bis weiß auf. Der Wiedereintritt in die äußeren Schichten der Erdatmosphäre beginnt in einer Höhe von ca. 130km und Mach 25. Die NASA spricht von von fast 3000 Grad Fahrenheit, die beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre erreicht werden. Das sind rund 1650 Grad Celsius die an der Nase und an den Flügelkanten der Raumfähre gemessen werden.
Als Shuttle Flug STS-5 die Umlaufbahn verlässt, sieht man vor den Fenstern des Flugdecks ein rosa Glühen - verursacht durch die Reibung des Orbiter`s in der dünnen oberen Erdatmosphäre. Hitzeschutzkacheln die den gesamten Shuttle umgeben schützen den Orbiter und Crew vor den verglühen.
Landung des Space Shuttles. Wenn das Wetter eine Landung in Florida unmöglich macht, stehen der NASA zwei Alternativen zur Verfügung die Luftwaffenbasen Edwards in Kalifornien, wo auch die Erprobung der damals neuentwickelten Raumfähre durchgeführt wurde, sowie White Sands in New Mexico. Notlandeplätze gibt es auch in Europa, falls eine Landepiste von min. 5km Länge vorhanden ist.
(Alle Fotos: NASA, flickr)