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Raumfahrt- Nutzen oder Geldverschwendung

Facharbeit (Schule) 2002 55 Seiten

Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

I. Einleitung

II. Geschichte
II. 1. USA
II. 1. a. Bemannte Raumfahrtprogramme
II. 1. b. Unbemannte Missionen
II. 2. Russland
II. 3. Andere Staaten

III. Raumfahrttechnik
III. 1. Satelliten
III. 3. Raketen
III. 3. a. Anfänge der Raketen
III. 3. b. V1- und V2-Raketen
III. 3. c. Atlas/Agena
III. 3. d. Buran
III. 3. e. Sputnik
III. 3. f. Wostok
III. 3. g. Kosmos
III. 3. h. N-1
III. 3. i. Proton 2
III. 3. j. Tsyklon 2
III. 4. Raumstationen
III. 4. a. ISS
III. 5. Raumsonden
III. 5. a. Sputnik
III. 5. b. Deep Space 1
III. 5. c. Pioneer 10
III. 5. Landertechnik Lander
III. 8.Triebwerke
III. 8. a. Chemothermische Triebwerke
III. 8. a. A. Feststofftriebwerke
III. 8. a. B. Flüssigtriebwerke
III. 8. a. C. Hybridtriebwerke
III. 8. b. Ionentriebwerke
III. 8. c. Hall-Effekt-Triebwerke
III. 8. d. Magnetplasmadynamische Antriebe
III. 8. e. Vasmir (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket)
III. 8. f. Pulsations-Induktive Triebwerke
III. 8. g. Nuklear-thermische Antriebe
III. 8. h. Sonnensegel

IV. Zukunftsprojekte
IV. 1. Photonenantrieb
IV. 2. Raketen der Zukunft
IV. 2. a. Advent Launcher
IV. 2. b. Roton
IV. 2. c. Sänger
IV. 2. d. X-33
IV. 3. Terraforming
IV. 3. a. Allgemeine Bewohnbarkeit
IV. 3. a. A. Pflanzen
IV. 3. a. B. Menschen
IV. 3. b. Wäre das überhaupt möglich?
IV. 3. b. A. Pflanzen
IV. 3. b. B. Menschen
IV. 3. c. Der galoppierende Treibhauseffekt
IV. 3. d. Terraformtechniken
IV. 3. e. Die Gas- und Wasservorräte des Mars
IV. 3. f. Der zeitliche Maßstab des Terraformings
IV. 3. f. A. Erwärmung
IV. 3. f. B. Die chemische Veränderung der Atmosphäre
IV. 3. g. Kleinmissionen in der Zukunft
IV. 4. Kostenübersicht (1988)
IV. 4. a. USA
IV. 4. b. UdSSR
IV. 4. c. Japan
IV. 4. d. China
IV. 4. e. Indien
IV. 4. f. Frankreich
IV. 4. g. Deutschland
IV. 4. h. Italien
IV. 4. i. Großbritannien

V. Für und Wider der Raumfahrt
V. 1. Pro
V. 2. Contra
V. 3. Eigene Meinung
V. 3. a. Christoph
V. 3. b. Sven

VII. Literaturverzeichnis

I. Einleitung

Durch Raumfahrt entstehen den Ländern pro Jahr Kosten in Milliardenhöhe. Diese Facharbeit ist darauf ausgerichtet, ob diese Ausgaben wirklich nötig sind oder den Ländern bloß als Prestige dienen. Da die Kosten zum größten Teil von den Ländern selber, also von den Steuerzahlern, gedeckt werden, müsste es eigentlich jeden Bewohner der Erde interessieren, ob sein Geld sinnvoll ausgegeben wird oder von den Staaten verschwendet wird.

Mit diesem Thema beschäftigt sich unsere Facharbeit und versucht, so objektiv wie möglich, die wichtigen und unsinnigen Projekte aufzuzeigen.

II. Geschichte

II. 1. USA

Das amerikanische[1] Raumfahrtprogramm nahm 1958 mit der Gründung der zivilen Behörde für Luft- und Raumfahrt, der NASA, mit Hauptsitz in Cape Caneveral, ihren Anfang. Die Gründung dieser Behörde resultierte aus den damaligen Erfolgen der UdSSR auf dem Sektor der Raumfahrt. Ihnen war es zu diesem Zeitpunkt bereits gelungen einen Sputnik-Satelliten ins All zu schießen. Aus dieser Tatsache resultierte die Angst der Amerikaner auf diesem Gebiet der Technik von den Russen weit hinter sich gelassen zu werden. Dieses hätte nicht nur Prestigetechnisch negative Folgen gehabt, sondern hätte zur damaligen Zeit auch eine enorme Verlagerung des militärischen Kräfteverhältnisses zu Gunsten der UdSSR nach sich gezogen.

Der NASA fiel in den ersten Jahren vor allem die Planung und Entwicklung des ersten Weltraumflugs eines Amerikaners zu. Die Entwicklung einer Flugtüchtigen Kapsel wurde mit höchstem Druck vorangetrieben, so dass schon am 5. Mai 1961 Alan Shepard, als erstem Amerikaner, gelang einen 16minütigen suborbitalen Flug durchzuführen. Als nur zweieinhalb Monate, am 21. Juli 1961, auch die erste Erdumrundung eines Amerikaners gelang, setzte sich die NASA ein neues Ziel: Sie wollten die ersten Menschen auf den Mond bringen.

Nach ersten Erfolgen sowohl der Amerikaner als auch der Russen bei dem Versuch den Mond mit unbemannten Sonden zu erreichen, begann die NASA mit dem Apollo Programm, das am 19. Oktober 1967 seinen ersten Start erlebte, ernsthaft die erste bemannte Mondlandung vorzubereiten. Diese erfolgte mit der Apollo 11 Mission unter großem Medienrummel am 20.07.1069 und einen Tag später am 21.07.1969 war es Neil Armstrong der mit dem mittlerweile historischen Satz „Dies ist ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein großer Schritt für die Menschheit“ als erster Mensch den Mond betrat. Mit dieser geglückten Mission war gleichzeitig der bisherige Höhepunkt der bemannten Raumfahrt erreicht. Nach Apollo 11 schickte die NASA weitere 6 Missionen zum Mond, wobei es bei Apollo 13 fast zur tragischen Katastrophe gekommen wäre. Apollo 17 war der letzte Flug zum Mond, da nach dieser Mission das Apollo Programm auf Grund der enormen Kosten und des nicht mehr ehrsichtbaren Ertrages für die Wissenschaft eingestellt wurde.

Doch nicht nur unser nächster Nachbar, der Mond sondern auch die Planeten unseres Sonnensystems waren von enormem Interesse für die Wissenschaft und damit auch für die NASA. Auf Grund der extrem hohen Entfernungen ist bis heute jedoch keine bemannte Mission zu einem der Planeten unseres Sonnensystems erfolgt. Unbemannte Raumsonden wie die Viking oder die Voyager erbrachten der NASA jedoch sehr wichtige Erkenntnisse über die Planeten.

Da die NASA, mit einem Jahresbudget von 9 Milliarden US$, jedoch eine Behörde ist, ist sie auf die Gelder der jeweiligen Regierung angewiesen. Zu teure technische Ausrüstung, gescheiterte Missionen, wie zum Beispiel die Mars Polar Lander Mission, und nicht mehr ersichtlich Fortschritte der Forschung durch Weltraumprogramme, ließen das Budget und damit auch die Zahl der Missionen deutlich schrumpfen. So ist zum Beispiel eine bemannte Mission zum Mars, durch die letzten Fehlschläge wieder in weite Ferne gerückt.

Doch um herauszufinden ob die NASA wirklich nur eine unrentable Behörde oder doch eine nützliche und benötigte Forschungseinrichtung der USA ist, ist ein genauerer Blick auf die Missionen der Vergangenheit und ihren Erfolg oder Misserfolg von Nöten.

II. 1. a. Bemannte Raumfahrtprogramme

Nach der Gründung der NASA war das primäre Ziel dieser Behörde einen ersten Amerikaner ins All zu bringen. Dies war der UdSSR bereits im Gründungsjahr der NASA gelungen. Deshalb war höchste Eile geboten, da die Amerikaner Angst hatten auf dem Sektor der Raumfahrt weit hinter die UdSSR zu fallen. Dadurch hätte die USA eine vernichtende Niederlage hinnehmen müssen, da es schon damals klar war das aus dem All atomare Waffen auf alle Staaten der Welt abgefeuert werden konnten. Deshalb rief die NASA noch in ihrem Gründungsjahr, 1958, das Programm Mercury ins Leben. Ziel dieses Projektes war es einen Amerikaner die Erde umrunden zu lassen.

Für dieses Programm kaufte sich die USA führende Forscher auf dem Gebiet der Raketentechnik, unter anderem den Deutschen Forscher Wernher von Braun, ein. Diese entwickelten mehrere Trägersysteme, zum Beispiel die Jupiter und Atlas Systeme zum Einsatz, die eine bemannte Kapsel in die Erdumlaufbahn tragen konnten. Aus einer Zahl von über 500 Testpiloten wurden 7 ausgewählt die im Umgang mit der Mercury-Kapsel eine spezielle Ausbildung erhielten. Gleichzeitig wurde auch eine Gruppe von Schimpansen, als Gegenstück zu Russlands Tests mit Hunden, ausgebildet, welche ebenfalls in der Lage waren die Mercury- Kapsel zu steuern. So war es auch ein Affe, mit Namen „Ham“, der im Januar 1961 als erstes Lebewesen mit dem Mercury Programm ins All flog. Als nicht nur der Flug glückte, sondern die Kapsel auch unbeschädigt und sicher wasserte, wagte man sich an den ersten suborbitalen Flug eines Amerikaners. Am 5. Mai 1961 war es Alan Shepard der als erster Amerikaner einen Flug in den Weltraum unternahm. Nach einem Flug von nur 16 Minuten wasserte die Mercury Kapsel mit der Kennung Redstone 3 / Freedom 7 sicher im Atlantik. Dieser Erfolg wurde jedoch von der ersten Erdumrundung eines Menschen in der russischen Wostok-Raumkapsel überschattet.

Erst dem dritten Amerikaner, John Glenn, der am 20 Februar 1962, mit der Friendship 7 Mission ins All geschossen wurde gelang es ebenfalls die Erde zu umrunden. Doch auch diese Mission verlief nicht ohne Komplikationen, so dass Glenn die Erde nur einmal umrunden konnte und danach unter größten Schwierigkeiten doch noch sicher wasserte. Bei der Bergung wurden über 20 Schiffe und sogar eine Hundertschaft Flugzeuge eingesetzt, was eine Unmenge an Geld verschlang. Als erfolgreich konnte die letzte Mercury Mission, die am 19 Januar 1963, von Leroy Gordon Cooper durchgeführte Mercury-Atlas 9 / Faith 7 Mission angesehen werden bei der Cooper die Erde 22 mal umrundete. Bei den letzten Missionen konnten von den Astronauten erstmals kleine wissenschaftliche Experimente im All ausgeführt werden.

Das Mercury Programm, welches 6 bemannte und 20 unbemannte Missionen umfasste, verschlang eine mit 400 Mio. US$ extrem große Menge Geld, doch kann das Mercury Programm mit dem Einstieg in die bemannte Raumfahrt als Schlüsselprojekt für die folgenden Programme der NASA angesehen werden. Ebenso hatte dieses Projekt einen sehr hohen Prestigewert, da man beweisen wollte das man mit der technischen Entwicklung in der UdSSR mithalten konnte.

Dieses Projekt kann als wichtiger Schritt auf dem Weg zum ersten Mondflug betrachtet werden. Deshalb kann dieses Projekt meiner Meinung nach als sinnvoll betrachtet werden, da es auch von großem nationalem Interesse für die USA gewesen ist um im Kalten Krieg nicht zu unterliegen.

Das zweite Projekt der NASA lief ab 1961 unter dem Namen „Mercury Mark 2“ wurde jedoch von Alex Nagy, dem damaligen Flight Director, 1962 in „Gemini“ umgetauft. Ziel dieses Programms war es zwei Astronauten für mehrere Tage ins All zu schicken.

Diese sollten während des Raumflugs wichtige wissenschaftliche und technische Versuche zur Erforschung des Weltalls ausführen. Dabei handelte es sich vor allem um Andock- und Wendemanöver, aber auch ein Weltraumspaziergang wurde ins Programm aufgenommen. All diese Versuche dienten vor allem dem Fortschritt in Bezug auf den ersten Mondflug mit Landung.

Der erste bemannte Gemini-Flug erfolgte mit der Gemini-Titan3 Mission am 23.März 1965 durch Virgil Grissom und John Young. Die Mission war rundum erfolgreich und schon am 3.Juni 1965 war es Edward White mit Gemini 4 der als erster Amerikaner einen Weltraumspaziergang unternahm. Der bis dahin längste Weltraumflug gelang Gordon Cooper und Pete Conrad mit Gemini 5 mit einer Verweildauer von insgesamt 200 Stunden im All. Die erste Kopplung mit einer Agena, also einem rein für Versuche entworfenem Modul gelang Neil Armstrong und David Scott mit Gemini 8. Gemini 12 beschloss mit einem erfolgreiche Kopplungsmanöver und mehreren wissenschaftlichen Versuchen das Gemini Programm, welches insgesamt 2 unbemannte und 10 bemannte Missionen umfasste.

Durch das Gemini Programm gelang es Amerika nicht nur auf dem Gebiet der Raumfahrt zur UdSSR aufzuschließen, sondern auch das erste mal die Führung zu übernehmen. Ebenfalls wurden durch das Gemini-Programm die nun folgendenden Programm der bemannten Raumfahrt möglich gemacht, weshalb man meiner Meinung nach, trotz extrem hoher Kosten von einem unverzichtbaren und erfolgreichem Programm sprechen kann.

Das nun folgende Apollo-Programms, welches im Jahr Januar 1967 seinen Anfang nahm, sollte der NASA nicht nur die endgültige Vorherrschaft im Sektor Raumfahrt bringen, sondern auch als das teuerste und größte Projekt aller Zeiten in die Geschichte der Raumfahrt eingehen. Das einzige Ziel des Apollo-Programm war es einen Amerikaner als ersten Menschen den Mond betreten zu lassen. Am Anfang des Projekts gab es Überlegungen das Gemini Programm zu einem Mondlande-Programm weiterzuentwickeln, was jedoch zu Gunsten des teureren aber sichereren Apollo-Programms verworfen wurde.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Vereinfachtes Schema einer

Apollo-Kommandokapsel.

Dieses erlebte am 27.Januar 1967 seinen tragischen Auftakt, als es bei Bodentest von Apollo 1 zum ersten tödlichen Unfall in der amerikanischen Raumfahrt kam. Bei einem Test der Kapsel, bei dem alle drei Astronauten, Edward White, Dr. Roger Chaffee und Virgil Grissom, der schon einen Unfall beim wassern mit seiner Mercury Kapsel einige Jahr zuvor hatte, an Bord waren. Da Aufgrund schlechter Erfahrungen mit Sprengluken nun normale Luken zum öffnen nach innen eingebaut waren, diese sich aber auf Grund des Hohen Druckes an Bord nicht öffnen ließen, erstickten die Astronauten qualvoll. Nach diesem Fehlschlag wurde das Apollo-Programm für anderthalb Jahr eingefroren. Während dieser Zeit wurde die Kapsel völlig neu konstruiert und es wurden Feuerlöscher die mit Stickstoff betrieben wurden eingebaut.

Erst bei Apollo 7 kam es wieder zu einer bemannten Apollo-Mission, welche eine vom deutschen Raketentechniker entworfene Saturn 5 Rakete als Trägersystem verwendete. Diese Mission war dazu gedacht die neue Apollo Kapsel ein letztes mal auf die volle Funktionsfähigkeit zu testen. Die Mission war bis auf eine Erkältung der Astronauten im All erfolgreich, so dass mit Apollo 8 zur nächsten Stufe übergegangen werden konnte.

Die Apollo 8 Mission umrundete im Dezember1968 als erstes bemanntes Raumschiff den Mond. Astronauten waren Frank Borman, James A. Lovell und William Anders, welche den Mond in 20 Stunden zehnmal umrundeten und dabei Fotos von der Oberfläche der Mondrückseite machten. Doch war es eigentlich schon bei Apollo 8 geplant das Lunar Modul zu testen, welches zu diesem Zeitpunkt jedoch noch nicht fertiggestellt war. Doch war Apollo 8 ein Glanzlicht für die USA und die NASA im innen- und außenpolitisch schweren Jahr 1968.

Apollo 9, mit den Astronauten All McDivitt, David Scott und Russel Schweickhart , führte im März 1969 die ersten Tests mit dem nun fertiggestellten LM durch. Diese Experimente dienten als wichtige Grundlage für Apollo 10.

Der 10 Apollo Mission, die von Thomas Young, der für die Steuerung der Apollo-Kapsel zuständig war, Thomas Stafford und Gene Cernan durchgeführt, gelang es als erster Apollo-Mission sich mit der Landefähre bis auf 8 Meilen der Mondoberfläche zu nähern. Durch diesen Erfolg und die bei der Mission entstandenen Fotos wurde die Öffentlichkeit in der USA in große Euphorie versetzt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Flugbahn von Apollo 11 beim erfolgreich durchgeführten Mond- flug.

Mit Apollo 11 gelang dann was Präsident Kennedy zwei Jahre zuvor versprochen hatte: der erste Mensch, ein Amerikaner, betrat den Mond. Um 21 Uhr 18 MEZ am 20.7.69 landete das LM mit den Astronauten Neil Armstrong und Edwin Aldrin, als den ersten Menschen, auf dem Mond. Die Mission war am 16.Juli 1969 von Cape Caneveral aus gestartet. Als die Mondumlaufbahn erreicht war blieb Michael Collins in der Kommando- und Servicekapsel „Columbia“, während Aldrin und Armstrong ins LM umstiegen und sich für die Mondlandung am Rande des Mare Tranquillitatis bereit machten. Um 3 Uhr 56 war es, nach geglückter Landung dann soweit; Neil Armstrong betrat als erster Mensch, mit dem mittlerweile historischen Satz: „Dies ist ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein großer Schritt für die Menschheit“, den Mond. Bald gesellte sich auch Edwin Aldrin zu Armstrong und gemeinsam sammelten sie 21 Kg Mondgestein, fotografierten und führten ein Windexperiment durch.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Edwin Aldrin betritt, am 20.07.

1969, als zweiter Mensch den

Mond.

Außerdem installierten sie einen Seismographen, einen Laserreflektor und legten zum Gedenken an die Astronauten von Apollo 1 deren Crewaufnäher auf dem Mond ab. Millionen von Fernsehzuschauern verfolgte dieses Ereignis, mit welchem die Sowjets laut Kennedy: „beim Rennen um den Mond“ geschlagen wurden. Ohne Probleme startete die Aufstiegsstufe, nach einer Ruhepause von mehreren Stunden nach dem Mondspaziergang, mit den beiden Astronauten. Nach geglücktem Andockmanöver an die Kommandokapsel, wurde die Aufstiegsstufe abgesprengt, und der Rückflug zur Erde wurde angetreten. Nach einer problemlosen Wasserung, am 24. Juli, im Pazifischen Ozean in der Nähe von Hawaii wurden die Astronauten wie Helden gefeiert. Wegen einer möglichen Vergiftung der Erde durch lebende Mondorganismen mussten die Astronauten mit Schutzanzügen aus der Kapsel steigen und eine dreiwöchige Quarantäne über sich ergehen lassen. Durch den Erfolg dieser Mission übernahm die USA endgültig die Führung in der Raumfahrt und erreichte damit gleichzeitig auch den Höhepunkt in der Geschichte der NASA und der bemannten Raumfahrt.

Mit Apollo 12, durchgeführt von Charles Conrad, Alan L. Bean und Richard F. Gordon , sollte bewiesen werden das es der NASA möglich war punktgenau auf dem Mond zu landen. Dazu wurde versucht direkt neben der 1967 gelandeten Surveyor 3 Sonde zu landen. Dies gelang, am 19.November 1969, und da es Millionen Livezuschauer an den Fernsehgeräten in Amerika gab konnte diese Mission als erfolgreich gewertet werden.

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Der Start der Apollo 13 Mission, am 11. April 1970.

Bei Apollo 13 kam es beim Apollo Programm erstmals seit Jahren zu einem totalen Pannenflug. Apollo 13 startete am 11.April 1970 mit den Astronauten James Lovell, Fred Haise und John Swigert. Während des Fluges zum Mond explodierten zwei Sauerstofftanks, so dass die geplante Mondlandung nicht stattfinden konnte.

Die Crew musste in die Landekapsel umsteigen um den Sauerstoff in der Kommandokapsel zu sparen, doch auch die Versorgung mit Energie war ein Problem, so dass alle nicht überlebensnotwendigen Geräte abgeschaltet werden mussten. Doch der Crew gelang das schon für unmöglich gehaltene: sie wasserte am 17 April 1970 sicher im Südpazifik. Am Ende wurde die Mission zum Beweis dafür genommen das es der NASA möglich war selbst mit größten Schwierigkeiten fertig zu werden.

Am 31.Januar 1971startete Apollo 14 um die Mission von Apollo 13 auszuführen. Die Astronauten Edgar Mitchell und Alan Shepard landeten sicher in der zerklüfteten Frau-Mauro-Region, während Stuart Roosa in der Kommandokapsel blieb.

Nachdem die Astronauten 41Kg Mondgestein gesammelt hatten kehrten sie am 9.Februar 1971 sicher zur Erde zurück.

Apollo 15, die am 26.Juli 1971 , mit David Scott, James Irwin und Alfred Worden gestartet wurde, war die erste Mission die ein 1PS starkes Mondauto an Bord hatte. Es war eine sehr wissenschaftlich orientierte Mission, die unter anderem Bohrungen an der Mondkruste vornahm und 91Kg Mondgestein sammelte. Sie kehrte am 17.August 1971 zur Erde zurück.

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Das Mondauto der Apollo 16

Mission im Einsatz.

Am 16.Apil 1972 starteten John Young, Charles Duke und Ken Mattingly mit Apollo 16 zum Mond. Sie erforschten das Descartes-Hochland und die Caylay-Ebene. Insgesamt verbrachten sie 20 Stunden und 14 Minuten auf dem Mond, bevor sie sicher zur Erde zurückflogen.

Mit der Apollo 17 Mission ,welche vom 6. bis zum 19.Dezember 1972 im All war, und die von Ronald Evans, Eugene Cernan und Harrison Schmitt absolviert wurde, wurde das Apollo-Programm erfolgreich beendet. Diese Mission erlebte einen 13tägigen suborbitalen Flug. Während diesem landete das LM mit Cernan und Schmitt auf dem Mond auf diesem verbrachten sie 22 Stunden bevor sie zur Erde zurückkehrten.

Das Apollo Programm ist wie schon gesagt als das Erfolgreichste in die Geschichte der Raumfahrt eingegangen. Dies ist meiner Meinung nach auch gerechtfertigt, da die NASA mit diesem Programm nicht nur bewies hat das sie mit extremen Schwierigkeiten und unvorhergesehenen Problemen, wie bei Apollo 13, fertig werden kann, sondern auch eine gelungene und gute Öffentlichkeitsarbeit leistete. Die hohen Kosten dieses Projektes und die fehlenden Ziele ließen jedoch die Bereitschaft der Regierung hohe Summen in die Raumfahrt zu investieren sinken, da sie außer des Popularitätsbonus keine weiteren Vorteile aus den Missionen ziehen konnte. Die NASA musste sich nun mit dem ständig kleiner werdenden Budget begnügen und konnte daher nur noch kleinere Projekte in Angriff nehmen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Das Space Shuttle, auch Weltraumtaxi genannt.

Doch sollte das Apollo Projekt nicht das letzte bemannte Raumprogramm der NASA bleiben.

Nach erfolgreicher Beendigung des Apollo-Programms, wurde am 3. Januar 1972 das Shuttle-Programm von Präsident Nixon auf den Weg geschickt.

Ziel dieses Projektes war es auf den Grundlagen früherer Ergebnisse der NASA und der Air Force einen wiederverwendbaren Raumgleiter zu entwickeln und zu bauen.

Nach zweijähriger Bauphase, am Air Force Plant 42, erlebte das erste unbemannte Shuttle, die „Enterprise“, im August 1976 seinen Jungfernflug. Dieser erfolgte jedoch nur innerhalb der Atmosphäre, da die Mission nur dem Test der Aerodynamik, der Landungs- und der Montagetechnik vorbehalten war.

Am 12. April 1981 erfolgte, durch die „Columbia“, dann der erste suborbitale Flug eines „Space Shuttles“. Unter anderem waren die Raumfahrt-Veteranen John Young und Robert Crippen an Bord der „Columbia“, der es als erstem Raumtransporter gelang die Erdatmosphäre zu verlassen.

Außer der „Enterprise“ und der „Columbia“, wurden noch 4 weitere Shuttles, die „Challenger“ 1983, die „Discovery“ 1983, die „Atlantis“ 1985 und die „Endeavour“ 1991, in Betrieb genommen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Explosion des „Challenger“-

Shuttles im Jahr 1986.

Am 28. Januar 1986 kam es beim Start der „Challenger“, nur 73 Sekunden nach dem Start, zur Katastrophe. Bei einer Explosion an Bord wurde das Shuttle vollkommen zerstört, wobei die gesamte 7-köpfige Besatzung ihr Leben verlor. Nach genauen Untersuchungen der Unfallumstände kam heraus das es auf Grund eines Leckes in einer Dichtung zu der Explosion kam. Des weiteren kam heraus das ein NASA-Ingenieur schon vor dem Start auf dieses Problem hingewiesen hatte, was die NASA auf Grund des öffentlichen Interesses an dem Flug, es war der 25. eines Space Shuttles, jedoch nicht berücksichtigte. So kam es nach jenem Unglücksflug STS-51L zu einem zweijährigem Stop des Shuttle-Programms, welches erst mit dem Start der „Discovery“, am 29. September 1988, wieder aufgenommen wurde.

Mit Ausnahme der „Challenger“-Katastrophe kann das Shuttle-Programm als erfolgreich und notwendig betrachtet werden. Beste Rechtfertigungen für das Programm ist die Vielzahl an Erfolgen bei der Reparatur von Satelliten und die Reparatur des Weltraumteleskops Hubble.

Außerdem konnten mit dem Space Shuttle erfolgreich Satelliten und Weltraumlabore in die Umlaufbahn der Erde gebracht werden.

Auch meiner Meinung nach ist das Shuttle-Programm ein Programm mit Beispielcharakter, da es hierbei nicht nur gelungen ist die Kosten minimal zu halten, sondern auch ein immer wieder verwendbares Raumfahrzeug entstanden ist, das durchaus auch von kommerziellem Nutzen war.

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Die Skylabstation in der Erdum-

laufbahn.

Das bisher letzte bemannte Projekt, dass von der NASA auf den Weg geschickt wurde ist das Skylab Projekt. Hierbei handelt es sich um ein kleineres Programm, welches die erste amerikanische Weltraumstation entwickeln und ins All schicken sollte. An Bord dieser sollten dann wissenschaftliche, technisch und medizinische Versuche durchgeführt werden.

Der Start der Station erfolgte im Mai 1973. Im selben Jahr erfolgten drei bemannte Flüge zum Skylab, welche erfolgreich diverse Experimente an Bord durchführten. Am 11. Juli 1979 stürzte das Skylab, nachdem nur diese drei Crews an Bord waren, ins dünn besiedelte australische Hinterland.

Dieses Programm war rein wissenschaftlich orientiert und ist deshalb nie groß ins Interesse der Öffentlichkeit gerückt. Doch auch dieses Programm lieferte für die Wissenschaft hilfreiche Erkenntnisse und kann deshalb als erfolgreich betrachtet werden.

Die gesamte bemannte Raumfahrt der USA unterlag zu einem großen Teil den Umständen der jeweiligen Zeit und der Freigiebigkeit der jeweiligen Regierung des Landes. So wurden zum Beispiel zur Zeit des Höhepunkts des kalten Krieges in den sechziger und siebziger Jahren Rekordsummen in die bemannte Raumfahrt investiert. Außerdem hing viel von den Erfolgen der einzelnen Projekte ab. Doch hat die NASA mit ihren Erkenntnissen aus der bemannten Raumfahrt maßgeblich zu unserem heutigen Bild vom Weltraum beigetragen. Die bemannte Raumfahrt der USA hat zwar viel Geld gekostet hat jedoch das in sie investierte fast immer durch konkrete Ergebnisse und wissenschaftlichen Fortschritt zurückgegeben, weswegen sie so wichtig für den Fortschritt der USA gewesen ist.

II. 1. b. Unbemannte Missionen

Im Jahr 1969 wurde das erste von der NASA ins Leben gerufene Projekt, bei dem eine Sonde durch den Planetoidengürtel hinter dem Mars geschickt werden sollte, gestartet. Es ging darum die Sonden Pioneer 10 und 11 zum Jupiter und danach weiter zum Saturn zu senden. Nachdem die Probleme der Funkverbindung und der Energieversorgung vom Ames Research Center gelöst wurden, erfolgte am 2. März 1972 der Start von Pioneer 10 und etwa ein Jahr später, am 5. April 1973, der Start von Pioneer 11.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Schema der Pioneer 10 Sonde.

Am 3. Dezember 1973 erreichte Pioneer 10 den Jupiter und schoss aus einer Entfernung von nur 130.000km Fotos vom Planeten. Ebenso kamen etliche wissenschaftliche Instrumente zum Einsatz die auf die Beschaffenheit des Planeten schließen ließen. Doch schon bald wendete Pioneer Jupiter den Rücken und machte sich daran die Sonnenwinde zu erforschen.

Als Pioneer 11 den Jupiter erreichte schoss er die ersten genaueren Fotos des roten Fleckes auf dem Jupiter. Danach flog Pioneer 11 zum Saturn weiter, wo die Sonde am 1. September 1979 anlangte und zwei neue Monde entdeckte. Zur Verwunderung der NASA erwiesen sich Pioneer 10 und 11 als extrem langlebig, so dass ihnen bald neue Aufgaben zugedacht wurden. Beide Sonden hatten das Sonnensystem schon lange verlassen als die Missionen, die von Pioneer 10 1992 und die von Pioneer 11 1995, offiziell beendet wurden.

Doch eine Aufgabe haben die beiden Sonden immer noch den sie führen eine Tafel mit dem Abbild des Menschen, unserem Standpunkt im Universum und der Darstellung eines Wasserstoffatoms mit sich, die einer intelligenten Lebensform außerhalb unseres Sonnensystems von unserer Existenz berichten sollen.

Nach den Pioneer Sonden war Mariner10 die nächste größer angelegte Mission einer Sonde, die im November 1973 gestartet wurde. Das Ziel der Sonde waren der Merkur und die Venus.

Die Venus erreichte Mariner 10 am 5. Februar 1974 und funkte über 3.600 Bilder zur Erde und war außerdem die erste Sonde die das heute oft genutzte „Swing By“ System nutzte, bei welchem die Anziehungskraft der Venus für den Weiterflug zum Merkur genutzt wurde.

Diesen erreichte die Sonde im März 1974 und kartographierte fast die Hälfte der Oberfläche des Planeten. Dabei wurde entdeckt das der Merkur ein von Kratern überzogener Planet ist. Zum Abschluss seiner Mission trat Mariner in eine Umlaufbahn um die Sonne ein um im September weitere Aufnahmen des Merkurs zu machen.

Schon in der Planungsphase der Pioneer-Missionen wurde bei der NASA an eine noch größere Mission gedacht, die Voyagersonden. Auf Grund einer nur alle 175 Jahre eintretenden Planetenkonstellation war es möglich alle Planeten vom Jupiter bis zum Neptun in einem relativ kurzem Zeitraum zu besuchen. Ursprünglich sollte es vier Voyager-Missionen geben, die auf Grund der hohen Kosten jedoch auf zwei reduziert wurden.

Voyager 1 startete am 20. August 1977 und Voyager 2 nur etwa drei Wochen später am 5. September 1977. Aufgrund der Planetenkonstellation und dem Nutzen des „Swing By“ Systems konnte Treibstoff gespart werden, so das die Sonden auch nach dem Passieren aller Planeten weiter in Benutzung bleiben konnten.

Voyager 1 erreichte den Jupiter am 5. März 1979 und dann weiter zum Saturn den sie am 13. November 1980 erreichte. Von dort flog sie zum Ende des Sonnensystems weiter und sendete weitere Daten zur Erde.

Voyager 2 erreichte den Jupiter am 9. Juli 1979 und entdeckte den ersten Vulkanausbruch der außerhalb der Erde beobachtet wurde auf dem Jupitermond Io.

Außerdem wurde die Eiskruste auf dem Mond Europa genauer untersucht und die Jupiterringe wurden von Voyager 2 entdeckt. Als Voyager 2 den Saturn am 26. August 1981 besuchte wurden die Saturnringe genauer untersucht und es wurde herausgefunden das sie aus der Kollision von Monden hervorgegangen sind. Uranus wurde am 24. Januar 1986 erreicht und dabei wurden 10 neue Monde entdeckt. Am 8. August 1989 passierte die Sonde den Neptun wobei auf der Oberfläche Winde von bis zu 2000km/h gemessen wurden.

Seit ihrer erfolgreichen Erfüllung des Auftrages setzen die Sonden ihren Flug in den interstellaren Raum fort auf welchem sie noch einige Jahrzehnte Daten zur Erde senden werden. Mittlerweile ist Voyager 1 das am weitesten von der Erde entfernte Objekt, welches von Menschen erbaut wurde, da sie Pioneer 10 schon überholt hat.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Aufnahmen der nördlichen Polar-

region die von einer Vikingsonde

geschossen wurden.

Die erste Missionen einer Sonde der NASA zum Mars waren die der Viking Sonden im Jahr 1976. Die Sonde bestand aus einem Orbiter, zum kartografieren der Oberfläche, und einem Lander, zur Suche nach Leben. Es gab zwei Viking Sonden die in kurzen Abständen zum Mars geschickt wurden.

Nach ersten Probebohrungen schien es als ob Leben auf dem Mars existieren würde, was allerdings bald bezweifelt wurde. Die Tatsache das die Test positiv ausgefallen waren ist entweder auf mitgeführte Einzeller von der Erde zurückzuführen oder auf einen Defekt im Testverfahren.

Eine andere Tatsache hielt die Welt jedoch in Atem, es wurde, von Viking, ein Felsen in der Cydonia-Region fotografiert, der wie ein menschliches Gesicht aussah. Einige Menschen vermuteten darin eine Botschaft einer ausgestorbenen Mars-Kultur. Doch heute weiß man das es sich bei der Erscheinung wohl um ein einmaliges Zusammenspiel von Licht und Schatten gehandelt hat.

Außerdem führten die Viking-Lander einige Messungen der Atmosphäre des Mars durch.Das Viking-Programm wurde am 21. Mai 1983, nach etwa 8 Jahren, beendet.

Die Magellan Mission startete am 4. Mai 1989 zur Venus, welche sie am 10. August 1990 erreichte. Die Sonde sollte den Planeten kartografieren und Informationen über die Gravitationskraft sammeln.

Die Kartografie wurde per Radar durchgeführt. Da die Mission jedoch Budgetkürzungen zum Opfer fiel dauerte sie nur bis ins Jahr 1994 und fiel sehr viel kleiner aus als zuvor geplant.

Am 18. November 1989 startete die deutsch-amerikanische Galileo Mission per Space Shuttle in Richtung Jupiter, um diesen genauer zu erforschen. Zum Schwung holen für seinen Flug zum Jupiter flog die Sonde bis zur Venus um das „Swing By“ System zu nutzen.

Im Juli1994 nahm die Sonde etwas einmaliges auf den Einschlag des Kometen Shoemaker Levy 9 auf dem Jupiter. Ein Jahr später im Juli 1995 wurde eine Atmosphärensonde in die Atmosphäre des Jupiters geschickt, welche Messungen der Dichte, der Strahlung und des Wetters unternahm.

Außerdem wurden die Jupitermonde genauer untersucht, wobei unter anderem die Vulkanaktivität des Io genauer untersucht wurde. Doch der Mond mit dem größten Forschungswert ist wohl Europa, auf dem unter seinen Eisdecken Linien entdeckt wurden, welche Gezeitenströme seien könnten.

Die Sonde wird noch bis zum Ende ihrer Haltbarkeit nach Spuren von Leben auf Europa suchen und die Sonnenwinde zu erforschen.

Ende der 90er Jahre wurden zwei Missionen der NASA zum Mars gesendet.

Den Anfang machte am 4. Dezember 1996 der Mars Pathfinder, welcher am 4. Juli 1997 auf dem Mars landete. Die Sonde war mit einem Rover bestückt der auf dem Mars kleine Distanzen zurücklegen konnte. Unter anderem wurde herausgefunden, dass der Mars oxidiert, da seine Oberfläche sehr eisenhaltig ist. Dies ist der Grund warum er uns rot erscheint. Die Mission wurde von einem riesigen Medieninteresse begleitet so dass die wissenschaftlich Arbeit in den Hintergrund zu rücken begann. Doch die wissenschaftlichen Ergebnisse waren nicht uninteressant, vor allem weil der Pathfinder höchstwahrscheinlich in einem ehemaligen Flussbett gelandet war, was die Steine, welche alle in eine Richtung ausgerichtet waren, belegen.

Am 12. September 1997 erreichte die zweite Mission, der Mars Global Surveyor, den Mars. Die Sonde begann den Mars systematisch zu kartografieren. Dabei wurden große Höhenunterschiede auf dem Mars festgestellt, die bis zu 30km betragen. Außerdem wurden Spuren von flüssigem Wasser auf dem Mars entdeckt, welches in der Valles Marineris Region an die Oberfläche zu treten scheint. Dies war zuvor auf Grund des niedrigen Luftdrucks auf dem Mars für unmöglich gehalten worden.

Die teuerste Sonde die jemals ins All geschickt wurde ist die am 15. Oktober 1997 gestartete Cassini-Huygens Sonde die sich auf dem Weg zum Saturn befindet den sie im Jahr 2004 erreichen soll.

Die Aufgaben der Doppel-Sonde sind unter anderem den Jupitermond Titan auf der Suche nach Leben genauer zu untersuchen. Außerdem soll der Jupiter genauer untersucht werden.

Die Sonde ist mit Kosten von 3,4Mrd. US$ nicht nur die teuerste Sonde sondern auch die schwerste und größte jemals von der USA gestartete Sonde.

Die unbemannten Raumfahrtprogramme der NASA erwiesen sich als weitaus wissenschaftsorientierter als die bemannten und brachten der Wissenschaft weitaus interessantere Ergebnisse als jedes bemannte Projekt der NASA. Doch auch die Öffentlichkeit zeigte Interesse besonders an den Marssonden. Die enormen Kosten die die weiten Entfernungen die es zurückzulegen galt mit sich brachten jedoch viele Projekte zu Fall oder ließen sie zu mindest weit kleiner ausfallen als geplant. Doch sind die Sonden ein nicht zu ersetzender Bestandteil in dem Prozess zur vollständigen Erforschung unseres Sonnensystems.

II. 2. Russland

Die ehemalige Sowjetunion eröffnete am 4. Oktober 1957, mit dem Start von Sputnik 1, das Zeitalter der modernen Raumfahrt. Die Verwaltung und Entwicklung der russischen Weltraumforschung war, zu Zeiten der UdSSR, im Ministerium für Allgemeinen Maschinenbau angesiedelt. Die UdSSR ging mit einem technischen und wissenschaftlichen Vorsprung auf die USA in das Rennen den ersten Menschen in den Weltraum zu schicken.

Mit dem Start von Sputnik 1 begann eine Serie von Satellitenstarts der UdSSR. Sputnik 1 begleitete die Erde 21 Tage lang auf ihrem Weg um die Sonne und maß dabei kosmische Strahlung, Dichte und Temperatur im All. Diese Informationen wurden mit einem Kurzwellensignal von 20Mhz zur Erde gefunkt, welches überall zu empfangen war.

[...]


[1] Informationen: Encarta 2001 Plus + www.nasa.net + www.raumfahrtgeschichte.de

Details

Seiten
55
Jahr
2002
Dateigröße
1.1 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v107596
Note
2+
Schlagworte
Raumfahrt- Nutzen Geldverschwendung

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Titel: Raumfahrt- Nutzen oder Geldverschwendung