Herstellungsfehler am externen Tank?

Ein Ingenieursteam der Nasa und ihrer Vertragspartner überprüft die Herstellungsgeschichte des externen Tanks der Discovery, um Hinweise zum Abplatzen eines Stücks Schaumstoffisolation zu finden.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Spaceflight Now.

None
Die Stelle im Bereich der “PAL-Rampe”, an der ein Stück Schaumstoff abplatzte und die wahrscheinlich schon bei der Herstellung leicht beschädigt wurde.
(Bild: NASA)

NASA-Offizielle sagten jetzt, dass der Schaumstoff in jenem Bereich während der Herstellung leicht beschädigt wurde und mit einer Standardprozedur für derartige Fälle – die gar nicht so selten sind – repariert wurde.
Das Ausmaß dieses Schadens war sehr klein und er mag nichts mit dem Start-Vorfall am 26. Juli zu tun zu haben. Aber er hat die Aufmerksamkeit der Ingenieursgemeinde auf sich gezogen, denn wenn der Startvorfall zurückverfolgt werden kann bis zu diesem oder einem anderen bekannten Herstellungsfehler, dann könnte die NASA das derzeit gültige neuerliche Startverbot für die Shuttles in relativ kurzer Zeit aufheben, weil dann keine grundsätzlichen Modifikationen am Tank nötig wären.

Allerdings: Die Zeit wird knapp. Denn das nächste verfügbare Startfenster für die Atlantis, das ursprünglich am 9. September begann, ist nun auf vier Tage zusammengeschrumpft, vom 22. bis zum 25. September. Grund dafür ist einfach die verspätete Rückkehr der Discovery, die für eine eventuelle Rettungsmission gleich wieder zum Start hergerichtet werden muss. Die NASA hofft, den Termin halten zu können. Das nächste Startfenster öffnet sich dann erst wieder im November.
Die Frage nach einer vorherigen Beschädigung der Schaumstoffisolation am externen Shuttletank kam während einer Überprüfung nach dem Start auf. Beim Start war einige Sekunden nach der Ablösung der Feststoffbooster überraschend ein etwa ein Kilogramm schweres Schaumstoffteil vom Tank abgeplatzt, von einer “aerodynamischen Rampe”, die dazu dient, während des Starts außen am Tank liegende Druckleitungen und Kabel vor Turbulenzen der mit Überschallgeschwindigkeit vorbei strömenden Luft zu schützen.

None
“Inline”-Entwurf für Schwerlastträger auf Basis der Shuttle-Technik: Nutzlast über dem Tank.
(Bild: ATK Thiokol)

Diese PAL-Rampe (“protuberance air load”) wird von Hand aufgesprüht und geformt. Daher kann es eher zu Unregelmäßigkeiten kommen als bei anderen Teilen der Isolation, die maschinell aufgebracht werden. Die PAL-Rampe ist allerdings zu kompliziert geformt, um noch maschinell geformt zu werden, und wurde im Nachgang der Columbia-Katastrophe auch nicht überarbeitet, da ihr Design einwandfrei schien und die letzte bekannte Abplatzung von Material über 20 Jahre zurück liegt.
Ein NASA-Offizieller, der mit dem neuen Vorfall vertraut ist, sagte, dass der Bereich der PAL-Rampe während seiner Herstellung eine leichte Beschädigung erfuhr. In solchen Fällen würde routinemäßig der Riss mit roter Farbe getränkt und dann der Schaumstoff per Sandstrahlgebläse entfernt, bis keine rote Farbe mehr zu sehen sei. In diesem konkreten Fall sei von der Beschädigung eine kleine Einbuchtung zurück geblieben, die im Rahmen der Richtlinien akzeptabel gewesen sei. Allerdings war es diese Region, in der das Stück beim Start abplatzte.

NASA-Administrator Michael Griffin sagte: “Die gute Nachricht ist, dass fast alle Änderungen am Tank funktionierten. Einige allerdings nicht. Was ist nun der Unterschied zwischen ihnen? Das ist es, was Ingenieure tun. […] Wir haben jetzt echte Testdaten, an denen wir sehen können, wie gut wir gearbeitet haben oder auch nicht, und warum nicht. Solche Daten hatten wir niemals zuvor. Niemals.”
Griffin sagte weiter, dass jeder externe Tank in seiner Laufbahn leichte Beschädigungen erfährt. “Leute berühren ihn, oder lehnen sich dagegen oder sonst etwas, und manche Stellen müssen dann eben repariert werden. Diese Bereiche müssen wir im Auge behalten. Aber wir werden niemals vermeiden können, dass es gewisse Ausbesserungsarbeiten geben muss.”

Im Licht heutiger Erkenntnisse war der Ansatz der Shuttle-Konstrukteure, die Raumfähre beim Start parallel zum externen Tank zu platzieren, offensichtlich eine Fehlentscheidung. Der externe Tank ist der einzige Teil des Systems, das nach dem Start nicht wiederverwendet werden kann – von daher ist es nur zu verständlich, dass man sich mit diesem Tank nicht gerade unnötig viel Mühe geben möchte. Und die Schaumstoffisolation ist zwar nötig, aber ob beim Start ein paar Stücke mehr oder weniger davon abplatzen, würde eigentlich niemanden stören, wäre da nicht der empfindliche Hitzeschild der Raumfähre. Wäre es nicht möglich gewesen, die Raumfähre einfach oberhalb des Tanks zu montieren? So wie man es in ersten Entwürfen von künftigen Schwerlastträgern sieht, die ja auch auf Basis der Shuttle-Technik gebaut werden sollen? Dann würden die abplatzenden Schaumstoffstücke einfach harmlos zu Boden fallen und niemand würde sich dafür interessieren.

Nun ja, für die verbleibenden Shuttle-Starts kommen solche Überlegungen sicher zu spät und man wird wohl oder übel mit der Parallelmontage von Shuttle und Tank leben und das Beste daraus machen müssen.

Scroll to Top