02.02.2002 / Autor: Karl Urban Raumfahrt > Space Shuttle

Technik: Der externe Tank

Die Technologie des externen Tanks.

Das Space Shuttle lässt sich in drei Komponenten 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 die drei Haupttriebwerke, die im Orbiter integriert sind.
 


Schematischer Aufbau des externen Tanks.
(Grafik: NASA/M.Stein)
2. Der externe Tank
Der externe Tank ist die "Gasflasche" des Space Shuttles. Er versorgt die Haupttriebwerke des Orbiters mit den Treibstoffen Wasserstoff und Sauerstoff, die allerdings in flüssigem Zustand gelagert werden. Der Tank ist außerdem das "Rückrat" des Shuttles, da es die strukturelle Stabilität während des Starts sichert. Er ist der einzige Bestandteil des Shuttles, der nicht wiederverwendet werden kann. Ungefähr 8,5 Minuten dauert es, bis der Treibstoff verbraucht ist und der Tank abgeworfen wird. Daraufhin verglüht er fast vollständig in der Atmosphäre. Die Überreste fallen ins Meer.
 
Der externe Tank besteht aus drei Hauptbestandteilen. Im oberen Teil befindet sich ein Tank für flüssigen Sauerstoff, im unteren Teil befindet sich der Wasserstofftank. Dazwischen liegt der so genannte Intertank. Er verbindet beide Bestandteile (Wasser- und Sauerstofftank) und beherbergt nötige Geräte und Leitungen. Außerdem befindet sich an der Außenseite des Intertanks die obere Befestigung der Feststoff-Booster.
 
Der Wasserstofftank ist zweieinhalb mal so groß wie der Sauerstofftank, der gefüllt jedoch drei mal so schwer wie der Wasserstofftank ist. Das liegt daran, dass Sauerstoff sechzehn mal schwerer ist als Wasserstoff.
 


Ein externer Tank nach dem Abwurf.
(Foto: NASA)
Die Außenhaut des externen Tanks ist mit einem Wärmeschutzsystem beschichtet, dass 2,5 Zentimeter dick ist und zuvor als Schaum aufgetragen wurde. Der Zweck dieses Wärmeschutzsystems ist die Erhaltung der Treibstoffe in einer akzeptablen Temperatur (Wasserstoff ist beispielsweise nur bei unter -252,8° C flüssig), der Schutz vor Überhitzung durch Luftreibung während des Fluges und die Verminderung von Eisbildung durch die stark gekühlten Treibstoffe.
 
Der Tank beinhaltet ein Treibstoffleitsystem, um die Brennstoffe in die Haupttriebwerke am Heck des Orbiters zu leiten, ein Druckausgleichssystem, um den Druck in den Tanks zu regulieren, ein Umweltkontrollsystem, um die Temperatur zu regulieren und ein Energiesystem, um die Stromversorgung der Kontrollsysteme zu gewährleisten und den Tank gegen Blitzeinschläge zu sichern. Die Brennstoffe werden durch eine 43 Zentimeter dicke Verbindung zum Orbiter geleitet, die sich dann verzweigt, um alle drei Haupttriebwerke zu versorgen.
 
Es gab anfänglich die Überlegung, den Tank zum Aufbau einer Raumstation zu nutzen. Dabei wäre er nur zum Teil mit Treibstoff gefüllt worden, hätte eine Luftschleuse erhalten und hätte dann selbst als erstes Modul gedient. Als Ausgleich wäre der Orbiter ohne Nutzlast gestartet. Mehrere Tanks hätten auch kombiniert werden können und hätten somit eine gemeinsame riesengroße Raumstation gebildet. Schon ein externer Shuttle-Tank bietet mit 2.000 m3 mehr Volumen als die gesamte Internationale Raumstation (ISS) mit 1.200 m3!
 
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