4. Die Landung
Autor: Karl Urban.
Ist es Zeit auf die Erde zurückzukehren, rotiert das Shuttle, so dass es die Manövriertriebwerke in die richtige Richtung bewegen können. Der sogenannte “deorbit burn” (etwa “zündung zum verlassen des orbits”) beinhaltet den Betrieb der Triebwerke für drei Minuten. Dieses Manöver verringert die Bahngeschwindigkeit des Orbiters um einige 100 km/h, was reicht, ihn in Richtung der Atmosphäre zu lenken. Der “deorbit burn” wird ungefähr eine halbe Erdumrundung vor dem Landeziel gestartet. Beispielsweise zünden die Triebwerke, wenn sich das Shuttle über dem Indischen Ozean befindet, wenn der Landeplatz das Kennedy Space Center in Florida ist. Die Zündung ist die einzige aktive Bremsung des Orbiters auf seinem Landeanflug. Der Rest des Fluges wird er lediglich durch den Druck gebremst, den die Atmosphäre durch die hohe Eintrittsgeschwindigkeit erzeugt.
Nach dem “deorbit burn” dauert es noch etwa 25 Minuten, bis das Shuttle den Bereich der Atmosphäre erreicht, ab dem starke Erhitzungserscheinungen wirksam werden. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Orbiter in ca. 120 km Höhe und ist noch über 8000 km von seinem Landeort entfernt. Kurz vor dem Eintreten in die Atmosphäre lässt das fordere Reaktionssystem als Sicherheitsmaßnahme noch den übriggelassenen Treibstoff ab. Danach wird die “Nase” des Orbiters auf ca. 40° Höhe über dem Horizont gehoben, damit beim Eintritt lediglich die schwarzen Hitzeschutz-Platten von der Reibungswärme beeinträchtigt werden. Die Temperatur beim Eintreten liegt hier bei ungefähr 1600 °C.
Die hinteren Lenkruder hat die Aufgabe, das Shuttle beim Hinabgleiten zu steuern. Beim Wiedereintritt wird aus dem Raumfahrtzeug ein Flugzeug und Lenkruder und Hitzeplatten werden – erstmals im aktuellen Flug – verwendet. Die Steuerung übernehmen automatische Systeme.
Während des Abstiegs absolviert der Orbiter vier Manöver, die ihn bremsen sollen. Wenn er sich der Landestelle auf 225 km nähert (er ist dann 45,7 km hoch), erhält der Orbiter Navigations-Unterstützung des Taktischen Navigationssystem TACAN (“Tactical Air Navigation System”). TACAN unterstützt die Bord-Navigationssysteme und stabilisiert das Shuttle für den Rest des Fluges und insbesondere beim Anflug auf die Landebahn.
Seit der Landung der Endeavour am 21. August 2007 ist das TACAN-System jedoch über ein genaueres GPS-basiertes System ersetzt.
Während das Shuttle die Landung fortsetzt, wird seine Geschwindigkeit auf unter die dreifache Schallgeschwindigkeit gesenkt. Dann werden zeitgleich zwei Messfühler an der Spitze des Orbiters analysiert. Damit wird noch einmal die Eigengeschwindigkeit, Höhe, der Außendruck und die Windgeschwindigkeit überprüft.
Während eines normalen Landeanflugs übernehmen Flugkontrollcomputer ungefähr 40 km vor der Landung die Kontrolle über das Raumfahrzeug. Zu diesem Zeitpunkt vermindert sich die Geschwindigkeit des Shuttles auf unter Schallgeschwindigkeit und ist 15,2 km hoch. Zu diesem Zeitpunkt übernimmt meist der Commander die manuelle Steuerkontrolle um die Landung einzuleiten. Dabei behilflich ist ihm das “Microwave Scanning Beam Landing system”. Hierbei steuert der Commander um einen imaginären Zylinder, um die Flugbahn zu halten, die direkt auf die Landebahn zielt. Dabei dreht das Shuttle manchmal noch einen 6,4 km-Kreis über der Landebahn.
Während dieses Kreisfluges des Orbiters sinkt die Flughöhe von 15,2 km auf ca. 3 km. Stimmt der Kurs auf die Landebahn, beginnt das Shuttle einen steilen Sinkflug, der Neigungswinkel liegt dabei siebenmal tiefer als bei der Landung einer normalen Verkehrsmaschine. Die Geschwindigkeit ist dabei 2mal höher als die eines Passagierflugzeugs. Wird die Höhe von 610 m erreicht, zieht der Commander das Steuer hoch und vermindert die Geschwindigkeit zur Vorbereitung für das Aufsetzen auf der Rollbahn.
An diesem Punkt fährt der Pilot auch das Fahrwerk aus. Setzt das primäre Fahrwerk auf der Landebahn auf, liegt die Fallgeschwindigkeit bei nur noch 8 m/s, die Vorwärtsgeschwindigkeit jedoch noch bei 354 km/h. Nach dem Aufsetzen wird der Bremsfallschrim gezündet. Zeitgleich wird die Nase des Orbiters auf den Boden gedrückt. Der Bremsfallschirm wird daraufhin abgetrennt, damit er nicht auf dem Shuttle landet nachdem es auf dem Boden zum stehen gekommen ist.
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