Ein Beitrag von Tobias Willerding. Quelle: NASA, SpaceX, Boeing, Wikipedia.

Nach wochenlanger Verzögerung hat die NASA heute die heiß erwartete Entscheidung zur Zukunft des bemannten Raumtransports in den USA bekanntgegeben. Der weltbekannte Luft- und Raumfahrtkonzern Boeing und der neue Star am Raumfahrthimmel, SpaceX, teilen sich den Auftrag zu nicht-gleichen Teilen. SpaceX bekommt 2,6 Milliarden Dollar und Boeing 4,2 Milliarden Dollar. Das Programm, offiziell CCtCap (Commercial Crew Transportation Capability), ist die letzte Entwicklungsstufe des kommerziellen Crewprogramms und soll die Systeme bis zur Einsatzreife bringen. Inbegriffen in dieser Summe sind die Entwicklung und Zertifizierung des Crewtransportsystems, ein bemannter Testflug zur ISS (pro System), 2-6 operationelle Missionen (pro System) sowie „spezielle Studien“. Bei „speziellen Studien“ kann es sich um zusätzliche Tests handeln, die die NASA fordert aber auch um zusätzliche Anforderungen, die anfangs nicht definiert worden sind.
Kosten
Ein großes Augenmerk muss auch auf die Kosten für den Steuerzahler gerichtet werden. Die gesamten Kosten für den bemannten Crewtransport belaufen sich auf: CCDev1 (50 Millionen Dollar), CCDev2 (310 Millionen Dollar), CCiCap (1170 Millionen Dollar), CPC1 (30 Millionen Dollar) und CCtCap (6800 Millionen Dollar). Insgesamt kommt man somit auf etwas über 8 Milliarden Dollar für zwei bemannte Systeme inklusive 6-14 Flüge zur ISS. Damit kommt man auf etwa 4 Milliarden pro Crewsystem inklusive einiger operativer Flüge. Das Argument, dass die Entwicklung eines bemannten System ca. 10 Milliarden Dollar bzw. Euro kostet, kann damit endgültig zu den Akten gelegt werden. Hier geht es auch für weniger als die Hälfte.

SpaceX
SpaceX möchte als ihr Konzept die „Dragon V2“-Kapsel einsetzen. Dabei handelt es sich um eine stark modifizierte Dragonkapsel, die bereits für die Frachtflüge zur ISS eingesetzt wird. Die „Dragon V2“ (Version 2) besitzt an der Seite acht Superdraco-Triebwerke, die im Notfall einen Startabbruch erlauben und gleichzeitig als Landetriebwerke dienen sollen. Im Gegensatz zu Apollo verwenden diese keinen Feststoff sondern benutzen hypergolen Treibstoff (Hydrazin und Distickstofftetroxid), der sonst für Orbitmanöver gedacht ist. Erste bemannte Flüge sollen allerdings noch mit dem Fallschirm landen, der grundsätzlich immer als Backup dabei sein soll. Im November plant SpaceX einen Startabbruch vom Startplatz, wo die Superdraco-Triebwerke die Kapsel von der Startrampe wegkatapultieren sollen. Die Kapsel soll anschließend im Atlantik wassern. Im Januar soll das Rettungssystem im Flug getestet werden. Diese beiden spektakulären Tests geschehen noch unter dem Vorgängerprogramm CCiCap und stellen die letzten Meilensteine von SpaceX da.

Die Kapsel bietet Platz für bis zu sieben Personen. Alternativ ist auch eine Mischung aus Astronauten und Fracht möglich. Bei der Vorstellung der Kapsel vor ein paar Monaten konnte auch das Innenleben der Kapsel begutachtet werden. Die Interaktion der Crew mit der Kapsel erfolgt nahezu komplett über Touchscreens und nur für die Notfall-Systeme ist noch ein analoges Interface vorhanden. Damit hält nun modernste Elektronik in der bemannten Raumfahrt Einzug. Ob ebenfalls ein Inflight Entertainment System wie bei einem modernen Verkehrsflugzeug eingebaut ist, ist nicht bekannt.

Weiterhin ist die Kapsel laut SpaceX auch auf Wiederverwendbarkeit ausgelegt. Das lässt sich zum Beispiel daran erkennen, dass alles teure, wie Elektronik, Antriebssystem und Lebenserhaltung in der Kapsel selbst und nicht im „trunk“ (engl. Kofferraum, quasi Servicemodul) untergebracht ist. Lediglich Solarzellen, Batterien und Radiatoren befinden sich nicht in der Kapsel. Der „trunk“ wird erst kurz vor dem Wiedereintritt abgeworfen. Die Kapsel soll auf der ebenfalls teilweise wiederverwendbaren Falcon 9-Trägerrakete starten. Die NASA allerdings möchte vorerst keine wiederverwendbare Kapsel und so wird jedes Mal eine neue produziert.

Boeing
Boeing setzt auf die CST-100 Kapsel. Dabei handelt es sich um ein Kapsel mit 5 Metern Durchmessern, sie ist also deutlich voluminöser als Dragon. Genau wie Dragon setzt auch Boeing auf ein Rettungssystem mit hypergolen Treibstoffen. Bei CST-100 sind jedoch die vier Bantam-Triebwerke nicht an der Kapsel sondern am Servicemodul angebracht, wo sich auch Treibstofftanks und andere Systeme befinden. CST-100 soll auf Airbags an Land landen. Boeing plant den Startabbruchtest vom Startplatz in 2016, einen unbemannten Testflug Anfang 2017 und einen bemannten Flug Ende 2017. Als Trägerrakete soll die Atlas V 412 zum Einsatz kommen, also mit einem Feststoffbooster und einer Dual-Centauroberstufe.

Boeing ist die einzige von den drei Firmen, die es geschafft hat, ihre Meilensteine des Vorgängerprogramms CCiCap vor der heutigen Bekanntgabe abzuschließen.

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• Commercial Crew Thema

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: SpaceX, NASA, Hobbyspace, Raumcon.

Neuester Coup ist die Unterzeichnung einer Vereinbarung durch Intelsat, einen geostationären Satelliten mit einer Falcon Heavy zu starten, wenn die Trägerrakete gründliche Flugtests erfolgreich absolviert hat. Intelsat ist einer der führenden Betreiber geostationärer Kommunikationssatelliten weltweit.

Vor zwei Wochen hatte Space Exploration Technologies (SpaceX) eine Vereinbarung mit Bigelow getroffen, die eine Zusammenarbeit beim Betrieb einer Bigelow-Station anvisiert. Die Falcon Heavy wäre mit einer projektierten Nutzlastkapazität von 53 Tonnen für erdnahe Umlaufbahnen auch für den Start großer entfaltbarer Raumstationsmodule geeignet. Außerdem entwickelt SpaceX seinen gegenwärtig erstmals an der ISS angekoppelten Frachter Dragon zu einem bemannten Raumschiff weiter.

In den letzten Wochen waren auch verbesserte Triebwerke getestet worden. Super Draco soll im Dragon-Raumschiff für im Notfall erforderliche Fluchtmanöver bei Problemen mit einer Trägerrakete verwendet werden und für die Rettung der Besatzung sorgen. Außerdem überlegt man auch, diese Triebwerke bei der Landung der Dragon-Kommandokapsel ohne Unterstützung durch Fallschirme einzusetzen.

Ebenfalls im Test befindet sich das Triebwerk Merlin 1D, eine Weiterentwicklung des gegenwärtig in der Falcon 9 eingesetzten Merlin 1C. Mit verlängerter Erststufe und vergrößertem Tankvolumen würde sich die Nutzlastkapazität der Falcon 9 deutlich erhöhen oder Sicherheitsreserven bei Triebwerksausfällen bieten. Drei der vergrößerten Erststufen mit verbesserten Triebwerken sollen dann die Basis der Falcon Heavy bilden, die bereits 2013 erstmals getestet werden könnte.

Schließlich präsentierte Elon Musk ein Bild von einem Landegestell, genannt Grashopper (Grashüpfer), welches bei der Landung der Erststufe nach erfolgreichem Start eingesetzt werden soll. Damit will man die Erststufe für eine Wiederverwendung fit machen, was unter Umständen die Startpreise senken könnte.

Währenddessen entladen Raumfahrer an Bord der Internationalen Raumstation die Fracht des ersten Drachens, der dort angelegt hat. Dragon soll am 31. Mai wieder von der Raumstation gelöst werden und seine Kommandokapsel im Pazifischen Ozean wassern. Die Abbremsung erfolgt aerodynamisch und in der Endphase über mehrere Fallschirme. Mehr als 600 kg Fracht sollen so auf die Erde zurück transportiert werden.

Gestern wurde zudem der hohle Rumpfteil des Dragon-Raumschiffes mit einer Kamera am Ende des Stationsmanipulatorsystems Canadarm2/Dextre unter die Lupe genommen. Hier sollen bei späteren Missionen Außennutzlasten für die ISS transportiert werden können. Dieser Teil wird nach dem Ablegen von der Station abgetrennt und verglüht beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Bei der gegenwärtigen Mission dient er als Wärmeabstrahler und Träger für die beiden Solarzellenpaneele des Dragon-Raumschiffs.

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• SpaceX ab 21. Mai 2012
• Dragon C2+ ab 26. Mai 2012
• Wiederverwendbarkeit und Landefähigkeit der Falcon-Familie

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Hobbyspace, Raumcon.

Das neue Triebwerk besitzt einen Schub von 680 kN (47% über dem des 1C) und arbeitet mit einem Brennkammerdruck von 97 bar (ca. 9,7 MPa). Das Schub-Gewichtsverhältnis liegt bei 160 und der spezifische Impuls bei etwa 3.040 m/s (310 s). Das Expansionsverhältnis wurde von 14,5 beim Merlin 1C auf 16 beim 1D erhöht.
Die Triebwerksleistung des Merlin 1D soll sich zwischen 70 und 100 Prozent regeln lassen. Damit wird es möglich, den Schub der zu entwickelnden Schwerlast-Trägerrakete Falcon Heavy kurz vor Brennschluss geregelt zurückzufahren, anstatt wie bisher geplant zwei der 9 Triebwerke einer Stufe einfach abzuschalten. Das neue Triebwerk hat bisher 150 Tests absolviert und soll ab der siebenten Falcon 9 zum Einsatz kommen.

Gleich mitentwickelt wird eine spezielle Vakuumversion des Merlin 1D für Oberstufen (750 kN). Das Testtriebwerk, das gegenwärtig verwendet wird, läuft nach Angaben von Tom Mueller von SpaceX besser als erwartet, das Design ist einfacher als beim Merlin 1C, was dem Triebwerk eine höhere Lebensdauer ermöglicht.

Gleichzeitig wurden weitere Zahlen von SpaceX bekannt. Bisher hat man in diesem Jahr 60 Merlin-Triebwerke gebaut, weitere 40 sind für 2011 geplant. In den kommenden Jahren will man jährlich 400 Triebwerke produzieren und zum größten Hersteller für Raumfahrtträgerraketen werden. Gleichzeitig arbeitet man an den Notfall- und Landetriebwerken Super-Draco für die Raumkapsel Dragon. Deren zweiter Testflug im Rahmen des Commercial Orbital Transportation Service (COTS) ist für Ende des Jahres geplant. Dabei sollen die Aufgaben des 2. und 3. Testfluges zusammengelegt, also erstmals an der Internationalen Raumstation angekoppelt werden.

Raumcon:

• SpaceX
• ISS Commercial Resupply Services

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