Warum hat die NASA das Prinzip Space Shuttle aufgegeben.

[Ocean74]

Hallo Zusammen.

Ich lese nun schon seit etlichen Monaten mit Begeisterung in diesem Forum über verschiedenste Dinge. Besonders alles um die Space Shuttles und deren Nachfolger. Ein Punkt geht mir aber nicht aus dem Sinn.

Warum hat die NASA die Space Shuttles aufgegeben
Die Frage ist nicht, warum Endeavour, Atlantis und Discovery außer Dienst gestellt worden sind, oder warum die NASA nicht einfach das gleiche Shuttle noch einmal gebaut hat, sondern warum das Prinzip eines Raumgleiters zugunsten einer Kapsel aufgegeben worden ist.

Für mein Verständnis hätte ich (ich bin Ingenieur) mir die Negativ-Aspekte wie auch die Positiv-Aspekte angeschaut und versucht, die positiven Eigenschaften des Shuttles beizubehalten und die negativen durch eine konzeptänderung zu entschärfen. So hätte man z.B. das neue Shuttle oben auf setzen können, statt Huckepack, so wie es z.B. beim Hermes-Modell gewesen ist. Ich hätte ein Shuttle gewählt, das kompakter als das bisherige ist, jedoch einen Laderaum beinhaltete, welchen ich z.B. für Langstreckenflüge zum Mond für zus. Manschaftsmodule hätte nutzen können, etc. Mir fallen da unglaublich viele Möglichkeiten ein.
Eine Kapsel hinterläßt bei mir den Eindruck eines Rückschrittes.

Wie sehr ihr das ?

Viele Grüße.

PS:hoffentlich gibt es diesen Thread nicht schon irgendwo. Falls ja, bitte um Mitteilung und Schließung dieses neuen Thread.

[sf4ever]

Hi Ocean74 und willkommen im Forum!

Man hat das Shuttle-Programm damals auslaufen lassen, nachdem die Columbia 2003 verglüht ist. Nach der 2. Shuttle-Katastrophe wollte die US-Regierung das Shuttle-Programm aufgrund seinem Risiko insbesondere wegen den vielen Fehlerquellen und den wenigen Escape-Möglichkeiten aufgeben. Dafür begann man mit dem Constellation-Programm, um zurück zum Mond und weiter zum Mars zu fliegen, wofür das Shuttle nicht ausgelegt ist (es kann ja nur bis in einer Höhe von etwa 500 - 600 km operieren). Deswegen musste man aus der Sicht der NASA zurück zur Kapsel.

[Ruhri]

Ganz so einfach ist das ja nun auch wieder nicht. Die NASA verfolgt bekanntlich auf politisches Geheiß das Konzept der sogenannten "Kommerzielle Raumfahrt", und da muss man sich zwischen den verschiedenen Möglichkeiten entscheiden, die einem von der Industrie angeboten werden. Es gab und gibt auch Shuttle-Konzepte unter diesen Angeboten.

Neben den technischen Problemen der Space SHuttles dürfte aber ein Aspekt zu berücksichtigen sein. Die Shuttles waren geflügelte anderthalbstufige Raketen für den niedrigen Erdorbit (LEO). (Zählt man die Booster als volle Stufen und das OMS/RCS ebenfalls, wären es natürlich drei Stufen.) Für andere Ziele waren sie aber nicht gebaut. Da die NASA mit ihren bemannten Missionen zum Mond, zu Asteroiden und langfristig zum Mars fliegen will, müsste ein Shuttle-Konzept auch dafür geeignet sein - oder man beschränkt wie etwa beim Dream Chaser doch wieder auf den LEO.

Siehst du als Ingenieur denn eine Chance für ein shuttle-ähnliches Missionsraumfahrzeug?

Übrigens gibt es da so ein aufgegebenes NASA-Konzept, das sich zurzeit im Auftrag der U.S. Air Force im Orbit befindet, die X-37B. Bemannt ist dieses Mini-Shuttle allerdings leider nicht. Unbemannt würde wohl auch das britische Skylon abheben.

[Ocean74]

Prinzipiell stört mich eigentlich eher das Prinzip einer Kapsel. Das ist - korrigiert mich, wenn ich flasch liege - ein Einraum-Prinzip. Bis zu sieben Astronauten (Orion) halten sich tagelang in einem einzigen Raum auf, sind dabei womöglich auch noch angeschnallt. In einer Sojus würde ich Platzangst haben.
Ein weiteres Problem ist das, dass beim Wiedereintritt die Astronauten mehr oder weniger tatenlos zuschauen und hoffen, dass alles gut geht. Das Shuttle war - abhängig von der aktuellen Höhe - wenigstens bedingt manövrierbar. Je tiefer es in die Atmosphäre eindrang, desto eher glich es einem Flugzeug (ok, fliegender Backstein), dessen Flug, sofern er von den vorgegebenen Parameter abgewichen wäre, der Pilot hätte manuell beeinflussen können. Bei der Kapsel ist das schwieriger.
Desweiteren ist die Kapsel auf eine Wasserung angewiesen, damit auf Fallschirme. Ich persönlich finde, dass die Fallschirme ein weitereres Risiko im System darstellen. Wir haben gesehen, was passiert, wenn bei einem SRB einer von drei Fallschirmen versagt. Bei einem Gleiter kann man fast immer irgenwo ein Landung versuchen. Dass das bisherige Shuttle eher einem Backstein glich muss nicht zwangsläufig bedeuten, dass das auch für ein neues Shuttle so sein muss. Die Aerodynamik des alten Shuttle stammt schließelich aus den frühen 1970er. Vergleicht mal ein Militärjet aus den 70er mit einem Modell aus heutiger Zeit.
Ich  könnte wahrscheinlich ewig so weiterargumentieren, egal ob ich dabei recht habe oder nicht.

Was würde ein neues/mondifizierte Shuttle denn daran hindern, einen Flug außerhalb des erdnahen Orbits zu absolvieren? Was hat die Kapseln, das das Shuttle nicht haben könnte

[mic]

Ich versuche mal eine Gegenüberstellung der positiven Argumente:

Kapsel:
+Geringere Kosten!!!
+Einfacher = weniger Risiko
+Landung im Wasser (70%) und Land möglich
+Weniger Masse -> Einsatz auch außerhalb des LEO möglich
+Fracht und Passagiere können getrennt gestartet werden je nach Missionszusammensetzung

Space Shuttle
+Sieht futuristischer aus

[websquid]

Eine Kapsel hat viel gleichmäßigere aerodynamische Belastungen als eine Struktur mit Flügeln und kann damit besser höhere Geschwindigkeiten (Mond/Mars-Return) fliegen.

[klausd]

Ich versuche mal eine Gegenüberstellung der positiven Argumente:

Space Shuttle
+Sieht futuristischer aus

Klingt ja fast so als ob es keine objektiven Vorteile gegeben hätte...

+ Kann viel mehr Nutzlast zurück befördern
+ Präzisionslandung macht mobile Bergungstrupps überflüssig
+ Reperaturmissionen im All dank Roboterarm
+ Kurzzeitforschungsmissionen mit Wissenschaftslabor möglich
+ deutlich geringere g Belastungen beim Wiedereintritt

Gruß, Klaus

[netpac]

Das Shuttle Konzept werden wir wiedersehen - wenn nicht wir, dann die nächste oder übernächste Generation.
Jedenfalls,  das Knowhow dazu ist erst einmal weg und wird später wieder mühsam erarbeitet werden müssen.

Grüsse Roger

[Anhaltiner]

Zumindest unbemannt lebt die Shuttle-Form bei der US-AirForce weiter. Und bemannt gibt es ja noch das SpaceShipTwo.

[Jonis]

Gerade was Missionen auerhalb des LEO angeht, muss ich mic absolut recht geben. Eine Kapsel hat weniger Masse und das ist meiner Meinung nach der wichtigste Aspekt am Orion-Raumschiff.
Überlegt mal, wieviel mehr Masse man beim Space Shuttle in den Orbit und zurück bringen musste:
 - eine relativ große Nutzlastbucht, die auch beim Wiedereintritt geschützt werden muss (für einige Missionen ist das ein essentieller Vorteil, für Mond/Marsmissionen unnötig)
 - Flügel und Fahrwerke für eine weiche Landung (diese sind der hohen Masse und der Wiederverwendbarkeit des Orbiters geschuldet, bei kleinen Kapseln kann man deutlich einfacher landen und durch Reservefallschirme die Sicherheit erhöhen)
 - Erststufentriebwerke
 - wiederverwendbarer Hitzeschild, der nicht nur Mannschaftsbereich und Nutzlastbucht schützen musste, sondern auch die Flügel und Leitwerke (der Hitzeschild war eines kritischsten Bauteile der Shuttles. Seit den ersten Flügen hatte man immer wieder mit beschädigten und abgefallenen Kacheln zu kämpfen. Zudem machte die Reparatur des Hitzeschilds einen großen Teil der Kosten und Risiken jeder Mission aus)

Mit so viel Masse wie beim Space Shuttle will man nur wenige Manöver fliegen, da jede Geschwindigkeitsänderung sehr viel Treibstoff benötigt.
Damit man Ziele wie den Mond, einen Asteroiden oder den Mars in Angriff nehmen kann, sollte man möglichst viel Masse vermeiden bzw. früh abwerfen. Das ist die Philosophie der Apollomissionen gewesen und das halte ich für neue Explorationsziele auch wieder für einen guten Ansatz.

Schade um die Shuttles ist es aber trotzdem, denn im LEO haben wir natürlich viele Optionen zur Wartung/Erweiterung von Satelliten oder der ISS verloren.

[T.D.K.]

Klingt ja fast so als ob es keine objektiven Vorteile gegeben hätte...

+ Kann viel mehr Nutzlast zurück befördern
+ Präzisionslandung macht mobile Bergungstrupps überflüssig
+ Reperaturmissionen im All dank Roboterarm
+ Kurzzeitforschungsmissionen mit Wissenschaftslabor möglich
+ deutlich geringere g Belastungen beim Wiedereintritt

Gruß, Klaus

Hinzu kommt noch

+es ist sehr nützlich beim Aufbau von komplexen Strukturen (siehe ISS).

Denn mit Orion + ServiceModul + Lander ist es zwar OK zum Mond zu fliegen aber zum Mars in der Konservendose?
Wie soll das gehen mehr als 5 Monate in so einer Kaffeedose eingesperrt?
Zuzüglich dem Rückflug der dann ja wohl noch mal solange dauert! 10 Monate Einzelzelle für 3 Personen?
Um zum Mars zu fliegen benötigt es doch weit mehr als Orion, da benötigt man ein richtiges "Raumschiff",
und sowas hätte man mit STS sehr Komfortabel zusammenbauen können.

[tul]

Die ISS wurde so komplex wegen dem Shuttle. Mit einer Schwerlastrakete die 100 Tonnen in den LEO transportieren kann, hätte man die Station wesentlich einfacher konstruieren können. Auch hätte man so viel schneller mit der Station arbeiten können.
Hinzu kommt, ein Shuttle ist ein Einzelprodukt. Im Gegensatz zu einer Kapsel. Wenn ein Shuttle verloren geht, ist es nicht ersetzbar. Endeavour konnte nur gebaut werden, nachdem früher wichtige Komponenten eingelagert wurden. Mit anderen Worten, geht ein Shuttle verloren ist eine Neuentwicklung notwendig, die Zeit kostet. Dadurch verzögert sich der Aufbau komplexer Strukturen. Auch wenden sich nach Ende der Bauphase die beteiligten Leute anderen Projekten/Arbeitgebern zu. Was die Sache zusätzlich erschwert.

[tobi]

Die Schwerlastrakete mit 100 Tonnen musst du auch erstmal für viele Milliarden entwickeln und nach 4-5 Flügen kannst du sie wieder einstellen.

Die MIR hat gezeigt, wie man eine Station baut. Es geht ohne Shuttle und ohne Schwerlastrakete.

[tul]

Dafür kann eine Schwerlastrakete beides. Komplexe Strukturen in LEO aufbauen und sie ermöglicht Missionen jenseits der Erdumlaufbahn. Hängt halt davon ab welche Zielsetzung man hat. Will man sich auf den LEO beschränken, dann sollte man den MIR-Weg gehen.

[T.D.K.]

Die ISS wurde so komplex wegen dem Shuttle.

Nun das hab ich nicht gesagt. Man hätte die ISS gewiss auch mit Schwerlastraketen zusammenbauen können.
Aber ich weiß nicht in wie weit man das alles Vollautomatisiert hinbekommt schließlich haben die Crews
beim Aufbau auch noch andere Arbeiten durchgeführt als nur Module angekoppelt. Und wenn man auf den
Einsatz von Menschen nicht verzichten kann, wär das System recht Hilfreich gewesen.