02.02.2002 / Autor: Karl Urban Raumfahrt > Space Shuttle

Technik: Feststoff-Booster

Die Technologie des Feststoff-Boosters.

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Das Space Shuttle lässt sich in drei Komponente aufteilen, von der nur eine nicht wiederverwendbar ist. Der Orbiter, das eigentliche Shuttle, wird auf der Startplattform mit dem externen Tank und zwei Feststoff-Boostern gekoppelt. Beim Start bilden die Booster die erste Raketenstufe. Der Tank liefert den Treibstoff für das Haupttriebwerk, das im Orbiter integriert ist.



Schematische Darstellung eines Feststoff-Boosters.
(Grafik: NASA)
1. Die Feststoff-Booster
Montiert werden die Feststoff-Booster (SRB für "Solid Rocket Boosters") am Haupttank, und sie erbringen den größten Teil des Startschubs. Schon nach zwei Minuten sind sie vollständig ausgebrannt und werden abgetrennt. Daraufhin fallen sie mit Fallschirmen in den Atlantik und werden von zwei NASA-eigenen Schiffen aus dem Wasser geborgen, damit sie später erneut verwendet werden können. Die Booster gehören deshalb zu den preiswerteren Komponenten des Space Shuttle-Systems. Jeder Booster ist in einzelne Segmente aufgeteilt, die aber untereinander verbunden sind.


Ein Feststoff-Booster nach der Explosion der Challenger.
(Foto: NASA)
Die Feststoff-Booster sind die größten, die weltweit entwickelt wurden, um bemannte Raumschiffe ins All zu bringen. Zu ihnen gehören ein unterteiltes Triebwerk, das von festen Treibstoffen gespeist wird (siehe Technische Daten), ein Zündungssystem, eine schwenkbare Düse und die nötigen Instrumente und Hardware.

Jeder Booster benötigt über 450 Tonnen festen Treibstoff, der in einer Mixtur im Bundesstaat Utah eingegossen wird. Lagerfähiger Treibstoff fühlt sich etwa wie ein harter Radiergummi an. Das Polymer-Gemisch "curing agent" ist tatsächlich ein synthetisches Gummi. Die Flexibibilität des Treibstoffs wird durch einen Anteil des Stoffes "curing agent" und die festen Bestandteile Oxidator und Aluminium gewährleistet.

Am 28. Januar 1986 explodierte das Space Shuttle Challenger, weil eine Gummidichtung zwischen zwei Segmenten eines Feststoff-Boosters nicht mehr dicht hielt und durch Funkenbildung die Explosion des externen Haupttanks herbeiführte. Die Ursache für diese Katastrophe war letztendlich menschliches Versagen, denn aufgrund der niedrigen Temperaturen am Starttag hätte die Raumfähre überhaupt nicht starten dürfen: es war bekannt, dass die Dichtungsringe der Feststoff-Booster bei Unterschreitung einer gewissen Mindesttemperatur spröde werden. Als Konsequenz aus dem Ünglück führte man zwei weitere Gummidichtungen ein. Es gab außerdem anfängliche Überlegungen, die Feststoff-Booster durch andere Raketen zu ersetzen, um die Nutzlastkapazität zu steigern. Dieses Konzept wurde aber aus Kostengründen verworfen.
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