Rus – das neue Konzept

In den letzten Tagen wurden lange erwartete Aussagen zu den zukünftigen Entwicklungen sowohl eines neuen Trägers als auch eines neuen Schiffes für die bemannte russische Raumfahrt getroffen. Auch wenn es noch nicht offiziell ist, hier ein kleiner Überblick zum Projekt Rus.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Nowosti Kosmonawtiki, Westi, RIA Nowosti, Raumcon, Wikipedia.

Roskosmos
Universelles Raketenmodul 2 (ohne Tank) bei den Vorbereitungen auf einen Brenntest. (Bild: Roskosmos)

In der Wikipedia wird mit dem Wort Rus sowohl ein Gebiet als auch ein Volk bezeichnet, aus dem die heutigen Russen hervorgegangen sind. Das in Russland neu zu entwickelnde Gespann aus Trägerrakete und Raumschiff trägt – zumindest vorläufig – diese traditionsbewusste Bezeichnung. Damit wird ein modernes System für die nächsten Jahrzehnte entwickelt, das komplett russische Ressourcen verwendet. Hinzu kommt der bereits seit 1995 in Entwicklung befindliche modulare Träger Angara.

Nachdem dieser in seinen Anfangsjahren wegen spärlicher Finanzausstattung nur langsam von der Idee zur Realität wurde, geben Chrunitschew und Auftragnehmer (darunter Energomasch und Poljot) jetzt ordentlich Gas. Startrampen werden in Plessezk, Baikonur und zukünftig in Wostotschni gebaut, die erste wird wohl im nächsten Jahr fertig sein. Die universellen Raketenmodule URM 1 und URM 2 befinden sich bereits in der Testphase.

Ein cleveres Konzept sieht eine ganze Raketenfamilie vor, das aus nur zwei Standardeinheiten in verschiedenen Konfigurationen Raketen für unterschiedlich schwere Nutzlasten und nahezu beliebige Bahnen modular zusammenstellt. Die Nutzlasten reichen dabei von 1,5 t bis etwa 24,5 t (evtl. sogar 40 t) für niedrige Erdorbits. Das URM 1 ist mit einem Triebwerk des Typs RD 191 ausgerüstet und wird für die erste Stufe sowie für 2 bis 5 (evtl. 7) Booster, die um diese längere Hauptstufe herum gruppiert werden können, verwendet. Das URM 2 hingegen ist mit vier RD-0124A-Triebwerken als universelle Oberstufe konzipiert. Beide Module verwenden Kerosin und flüssigen Sauerstoff als Treibstoffkomponenten in den zugehörigen Tanks. Durch die Universalität kann die Massenfertigung für vergleichsweise niedrige Kosten sorgen. Auch die Startplattformen sind universell, von der kleinsten bis zur größten Variante wird derselbe Komplex eingesetzt.

Modelle der Angara-Trägerraketenfamilie auf der letzten ILA in Berlin.
(Bild: Jörg Knaack)

In der Diskussion waren auch wiederverwendbare Triebwerke bzw. Booster oder die Verwendung von Dreikomponenten-Treibstoff (Kerosin, Wasserstoff, Sauerstoff). Technische Entwicklungen in dieser Richtung wurde ebenfalls geleistet. Zu Beginn aber wird man wohl auf bewährte Technik zurückgreifen. Bisher zumindest hat sich Wiederverwendbarkeit stets als starker Kostentreiber bemerkbar gemacht.

Beim neuen Raumschiff mit der Projektbezeichnung “Rus” will Energia nun aber möglicherweise das Gegenteil beweisen. “Es könnte eine Kapsel sein …”. Mit dieser Aussage wollte Anatoli Perminow, seines Zeichens Chef der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos, wohl andeuten, dass man für das gleiche Geld auch ein anderes Konzept annnehmen würde, wenn es im vorgegebenen Zeit- und Sicherheitsrahmen bleibt und für Mondflüge geeignet ist. Prompt sieht man im russischen Fernsehen ein Auftriebskörperkonzept, das stark an den bereits seit 2000 entwickelten Klipper erinnert. Besatzungskabine und Hitzeschutz könnten modular eingesetzt werden. Wenn beides wiederverwendbar ausgelegt ist, könnte ein zu stark abgenutzter Hitzeschutz bei derselben Kabine durch einen anderen ersetzt werden. Man könnte aber auch ablative Materialien verwenden und damit bei jedem Flug einen neuen Hitzeschild anbringen, je nachdem, was sich als günstiger für Sicherheit und Kosten herausstellt.

Das Raumschiff für 4 bis 6 Personen und maximal eine halbe Tonne Fracht startet auf jeden Fall an der Spitze einer Rakete und besitzt nur ein Antriebssystem für Bahnmanöver und den Bremsimpuls für die Rückkehr zur Erde. Komplexe und schwere Antriebskomponenten wie beim Space Shuttle entfallen damit. Außerdem könnte ein neues Rettungssystem unter dem Raumfahrzeug zum Einsatz kommen, das aber im Normalfall zur Zirkularisierung des Orbits verwendet wird und damit nicht mehr nutzlos verlorengeht. Die Landung soll nicht per Fallschirm erfolgen. Stattdessen sollen Landetriebwerke in der Endphase das weiche Aufsetzen garantieren. Außergewöhnliche aerodynamische Steuermöglichkeiten könnten für eine verlängerte Flugbahn sorgen, in deren Verlauf präziser gesteuert werden kann. Außerdem würden die Belastungen gegenüber dem heutigen Konzept deutlich reduziert. Auf jeden Fall soll das Raumschiff relativ punktgenaue Landungen ohne große Vorbereitungen erlauben.

Wie die dazu erforderliche Steuerfähigkeit gewährleistet werden soll, bleibt zunächst ein Geheimnis. Offiziell will Energia im Augenblick noch keine detaillierten Informationen bekanntgeben. Zunächst finanziert Roskosmos mit 800 Millionen Rubeln (17 Millionen Euro) eine Machbarkeitsstudie, die bis Mitte/Ende 2010 abgeschlossen sein soll. Entwicklung und Bau des Raumschiffes sowie Boden- und Abwurftests sollen bis 2015 abgeschlossen sein. Den ersten bemannten Start nimmt man derzeit für 2018 ins Visier.

Der dazu passende Träger für bemannte Missionen soll von Progress, dem Hersteller der Sojus-Trägerrakete, unter Beteiligung von Energia und Makajew entwickelt werden. Er verwendet bewährte, bereits existierende Komponenten. In der ersten Stufe und den Boostern (2. Stufe) sollen RD 180 aus Kerosin und Sauerstoff den nötigen Schub produzieren. Die Oberstufe wird kryogen, verwendet also flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff als Antriebsmedien. Hier soll die für die Energia-Trägerrakete in den Achtziger Jahren entwickelte Technologie verbessert werden und zum Serieneinsatz kommen. Die RD-0146-Triebwerke stehen ebenfalls schon zur Verfügung. Aufgrund dieser Tatsachen erscheint ein Ersteinsatz um 2015 durchaus realistisch.

Raumcon:

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