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Nasa ersetzt Raumfähren mit altbewährter Technik

Statt in einem schnittigen Raumkreuzer werden künftige Astronauten in einer engen Kapsel ins All reisen – wie zu Beginn der Weltraumfahrt.

Die geplante Rakete Ares-I sei nicht stabil, bemängeln Kritiker. – Ab 2015 soll die Kapsel Orion Astronauten zur Raumstation ISS fliegen.

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Rund 13 Millionen Zuschauer sassen am Samstag, dem 17. September 1966, vor dem Fernsehschirm, als das Raumschiff Orion nach der «Tagesschau» erstmals zu seinen fantastischen Abenteuern startete. Die deutsche Sciencefiction-TV-Serie mit Dietmar Schönherr als Major McLane in der Hauptrolle erreichte Kultstatus, obwohl (oder weil) nach sieben Folgen bereits Schluss war mit der Raumpatrouille.

In Zukunft soll das Raumschiff Orion erneut abheben, nicht als Filmkulisse, sondern in der Realität, als Nachfolger der ausgedienten amerikanischen Space Shuttles. Doch mit Sciencefiction-Träumen, in denen geräumige Raumkreuzer durchs All rasen und elegant wieder auf der Erde aufsetzen, hat die Nasa-Entwicklung wenig gemeinsam. Orion erinnert vielmehr an die Vergangenheit der bemannten Weltraumfahrt: Das Gefährt ist eine Wiederverwertung der Apollokapsel, mit der die Nasa-Astronauten zum Mond gereist sind.

USA kopieren Russland

«Das Design ist das Gleiche wie damals, die Kapsel ist nur etwas grösser», sagt Ulrich Walter. Der deutsche Astronaut flog 1993 mit der Raumfähre Columbia ins All und ist heute Professor für Raumfahrttechnik an der Technischen Universität München. Früher habe die Nasa auf die neuesten Technologien gesetzt, um an der Spitze zu sein. Jetzt gehe sie hingegen so vor, wie Russland dies während Jahrzehnten gemacht habe. So ist die Sojus-Rakete eine Weiterentwicklung der R-7, mit der die Sowjetunion vor 50 Jahren den ersten Weltraumsatelliten Sputnik 1 auf eine Umlaufbahn um die Erde brachte.

Man verbessere Altbewährtes. «Das ist richtig», ist Walter überzeugt, denn so mache man weniger Fehler und habe kaum mit Kinderkrankheiten zu kämpfen, wie das beispielsweise beim Space Shuttle der Fall gewesen sei.

«In Sachen Sicherheit würde ich mich viel lieber in eine Kapsel setzen als ins Space Shuttle», sagt der Astronaut. «Das ist zwar unbequemer, aber ungemein sicherer. Und ich hänge am Leben.» Vor allem zwei Designvorteile sollen das Raumschiff Orion wesentlich sicherer machen als die Raumfähren:

• Erstens sitzt die Kapsel zuoberst auf der Startrakete, im Gegensatz zum Shuttle, das seitlich angebracht ist. Löst sich beim Start Material, kann dieses an der Kapsel keine Schäden anrichten, wie sie 2003 zum Absturz der Columbia führten.
• Zweitens kann eine kleine Sicherheitsrakete, ganz zuoberst montiert, die Kapsel bei einem Fehlstart wegsprengen. Dieses Rettungssystem gab es bereits bei den Apollo-Missionen. Beim Space Shuttle fehlte es hingegen, was 1986 der Challenger-Crew zum Verhängnis wurde. Die sieben Astronauten an Bord der Raumfähre hatten daher keine Chance zu entkommen, als ihr Shuttle explodierte.

Am Fallschirm ins Wasser plumpsen

Einen Nachteil hat das alt-neue Design jedoch: Die Landung sei bei einer Kapsel «nicht so schön» wie beim Shuttle, sagt Walter. Man erinnert sich an die skurrilen Fernsehaufnahmen, welche die Apollo-Astronauten nach der Wasserung der Kapsel zeigten: In kleinen Käfigen wurden die grossen Helden von einem Helikopter geborgen – Aufnahmen, die sich wiederholen könnten. Denn eine Kapsel kann nicht punktgenau auf einer Landebahn aufsetzen. Auch Orion soll wie einst Apollo nach dem Wiedereintritt in die Atmosphäre an Fallschirmen zur Erde zurück segeln.

Mit dem Bau der neuen Kapsel hat die Nasa vor einem Jahr den amerikanischen Luft- und Raumfahrtkonzern Lockheed Martin beauftragt. Orion soll einen Durchmesser von fünf Metern haben, vier bis sechs Astronauten Platz bieten und über 22 Tonnen wiegen – zu viel, meinen Kritiker. Nasa und Lockheed sind jedoch überzeugt, dass sich die Vorgaben erfüllen lassen: Auf Grund erster Tests mit kleinen Modellen im Windkanal könne das Design des Rettungssystems verbessert werden. Das wiederum erhöhe die Massenmarge für Orion.

Auch die Rakete, welche die Kapsel ins All bringen wird, besteht aus wiederverwerteten Teilen. Sie soll den Namen Ares erhalten. So hiess der griechische Kriegsgott, den die Römer Mars nannten. Die erste Stufe von Ares-I besteht aus einer Feststoffrakete, wie sie beim Space Shuttle benutzt wird. Allerdings soll diese Rakete verlängert werden. Die zweite Stufe wird von Boeing in Zusammenarbeit mit der Nasa entwickelt und gebaut, wie die Raumfahrtbehörde Ende August mitteilte.

Zu lang und zu dünn

Ulrich Walter zweifelt, ob Ares-I so funktionieren wird: «Ich glaube, die Rakete ist nicht stabil», urteilt der Fachmann. «Sie ist zu dünn für ihre Länge.» Eine Rakete sei am Start sehr starken Schwingungen unterworfen, die durch die Antriebe erzeugt würden. Diese Schwingungen könnten dazu führen, dass die Rakete beim Start möglicherweise auseinander breche, weil sie zu lang und zu dünn sei.

Bedeutend dicker und grösser ist die Ares-V, die an die Saturn-V erinnert, die einst Apollo-Kapsel und Mondfähre ins All brachte. Für die neue Rakete wird eine noch grössere Version des orangen Aussentanks des Space Shuttles verwendet, dazu die bewährten Feststoffraketen als Booster und die Flüssigkeitsantriebe des Space Shuttles.

Während Ares-I Astronauten an Bord der Orion auf eine Umlaufbahn bringen soll, wird Ares-V Nutzlasten in den Orbit transportieren – zum Beispiel Gefährte und Ausrüstung, die es braucht, um auf dem Mond oder dem Mars zu landen. In einer Umlaufbahn soll dann alles für die weite Reise zusammengebaut werden. Frühestens 2020 rechnet die Nasa mit einem ersten Orion-Flug zum Mond.

Dringender ist der Ersatz der Raumfähren, die Astronauten zur Internationalen Raumstation ISS bringen. 2010 sollen die Shuttles ausgemustert sein. Der erste Testflug von Ares-I ist laut Nasa für 2009 vorgesehen. Doch selbst wenn alles nach Plan verläuft, wird Orion erst ab 2015 zur ISS fliegen – vorausgesetzt der amerikanische Kongress bewilligt in den kommenden Jahren die Gelder, die es für den Bau des Shuttle-Nachfolgers braucht. Allein für die Entwicklung und das Testen von Orion wird die Nasa bis 2013 Lockheed Martin 3,9 Milliarden Dollar zahlen. Boeing erhält für die Entwicklung und den Bau der Ares-I-Oberstufe eine halbe Milliarde Dollar.

Der Rat der Apollo-13-Retter

Ende August trafen sich Ingenieure, die an der Entwicklung von Orion und Ares arbeiten, mit jenen pensionierten Kollegen, die Dienst hatten, als Apollo-13 sein Problem dem Kontrollzentrum in Houston meldete. Auf dem Weg zum Mond war ein Sauerstofftank explodiert. Trotz widrigster Umstände gelang es, die drei Astronauten heil zur Erde zurückzubringen. Der Rat der Apollo-13-Retter an ihre jüngeren Kollegen: «Gebt der Crew die Werkzeuge, die sie brauchen, um Erfolg zu haben, aber macht das Gefährt, das sie fliegen werden, nicht zu kompliziert», sagte ein ehemaliger Testingenieur: «Keep it simple.»

Während sich die USA also zurückbesinnen auf Altbewährtes, stagnieren auch anderswo innovativere Pläne. «Die Europäer würden gern bemannte Raumfahrt machen», sagt Ulrich Walter. «Sie haben mit Ariane-V auch eine Rakete dafür, aber kein Raumschiff, das Astronauten fliegen können.» Deshalb strebte die europäische Raumfahrtorganisation Esa eine Kooperation mit Russland an.

Unter dem Namen Klipper stellte die russische Weltraumagentur Roskosmos vor drei Jahren das Modell eines teilweise wiederverwendbaren Raumschiffs vor, das die Sojus-Kapsel einst ablösen soll. Besonders auffallend war die aerodynamischere Form mit Stummelflügeln für eine zielgenauere Landung. «Es stellte sich aber heraus, dass Klipper nichts anderes als eine verpuppte Sojus-Kapsel ist», erzählt Walter. Und wenn man die Sojus-Kapsel kenne, wisse man, dass man damit eigentlich nicht mehr richtig fliegen könne. «Diese Technologie ist so alt, dass man damit nur sehr beschränkte Möglichkeiten hat.» Deshalb sei die angestrebte Zusammenarbeit von Europa mit Russland ins Stocken geraten.