Lukas' Blog - von Lukas Graber

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28.02.2013 Aufrufe

86 97. Blogeintrag (Di, 16.02.10) 248 Abbildung 86.1: 97

achtet habe). Ich muss ganz entschieden dagegen argumentieren – das Space Shuttle ist NICHT altersschwach. Es ist ein Juwel bester Ingenieurskunst und wurde über die letzten dreissig Jahre ständig verbessert und sowieso nach jedem Einsatz generalüberholt. Es ist aber sehr teuer (zu teuer für das jetzige NASA-Budget) und gleichzeitig ist die Sicherheit verhältnismässig niedrig. Aber alles der Reihe nach. Das Space Shuttle stellt noch immer in vielen Dingen den Stand der Technik dar. So ist der Treibstofftank extrem leicht gebaut und verhältnismässig preisgünstig. Die Haupttriebwerke SSME verbrennen LH2/LOX mit 4480 Ns/kg (Vakuum), was für ein solch grosses Triebwerk nach wie vor unerreicht ist. Das einzige noch grössere Triebwerk mit dieser Treibstoffkonzentration (RS-68) hat mit 4022 Ns/kg (Vakuum) einen deutlich niedrigeren Spezifischen Impuls. Es handelt sich beim SSME um die konsequente Umsetzung des Hauptstromverfahrens, welches hohe Brennkammerdruckwerte (22 MPa) ohne Pumpverluste zulässt. Mit 3177 kg ist es ausserdem sehr leicht. Die Feststoffbooster SRB sind noch immer die grössten im regulären Einsatz. Die Wiederverwendbarkeit macht sie allerdings etwas schwerer, als unbedingt notwendig. Ach ja, es sind die einzigen, die wirklich wiederverwendet werden. Die P241 (Ariane 5) wären zwar prinzipiell auch wiederverwendbar, doch das wird nicht gemacht. Die SRB sehe ich übrigens nicht als sonderlich riskant (wie man das ab und zu liest oder von Elon Musk hört... Siehe gepostetes Video im letzten Blog-Eintrag). Natürlich waren sie am Challenger-Unglück massgeblich beteiligt, doch aus diesen Fehlern (hauptsächlich betrieblicher/nicht-technischer Natur) hat man gelernt. Einzig der Umstand, dass man sie nicht jederzeit abschalten kann, ist sicherheitstechnisch nicht ganz unproblematisch... Das Gesamtkonzept ist elegant und gleichzeitig problematisch. Geht man davon aus, dass man wirklich sieben (acht) Astronauten zusammen mit je nach Raumfähre und Orbit über 20 t voluminöser Fracht in den LEO und gar einen Teil an Fracht mit allen Astronauten zurück auf die Erde befördern möchte, dann geht es kaum anders. Ob das wirklich notwendig ist, ist eine andere Frage. Und nun zum Hitzeschild: Es handelt sich um einen wiederverwendbaren Schild, was an sich schon etwas Besonderes ist. Die Wärmeenergie wird über Strahlung und nicht über einen Phasenübergang (Verdampfung) abgegeben. Die Kacheln sind höchst komplex in Form und Material, gleichzeitig aber sehr empfindlich auf mechanische Einwirkung. Weder Hyperschallströmung mit allen Problemen wie Verdichtungsstössen/Prandtl-Meyer-Expansion und Wärmestrahlung/- Leitung überstehen sie ebenso unbeschadet wie Vibrationen beim Start. Hingegen können Polyurethanstücke, wie sie sich beim Start vom Tank lö- 249

achtet habe). Ich muss ganz entschieden dagegen argumentieren – das<br />

Space Shuttle ist NICHT altersschwach. Es ist ein Juwel bester Ingenieurskunst<br />

und wurde über die letzten dreissig Jahre ständig verbessert und<br />

sowieso nach jedem Einsatz generalüberholt. Es ist aber sehr teuer (zu<br />

teuer für das jetzige NASA-Budget) und gleichzeitig ist die Sicherheit<br />

verhältnismässig niedrig. Aber alles der Reihe nach.<br />

Das Space Shuttle stellt noch immer in vielen Dingen den Stand der<br />

Technik dar. So ist der Treibstofftank extrem leicht gebaut und verhältnismässig<br />

preisgünstig. Die Haupttriebwerke SSME verbrennen LH2/LOX<br />

mit 4480 Ns/kg (Vakuum), was für ein solch grosses Triebwerk nach<br />

wie vor unerreicht ist. Das einzige noch grössere Triebwerk mit dieser<br />

Treibstoffkonzentration (RS-68) hat mit 4022 Ns/kg (Vakuum) einen deutlich<br />

niedrigeren Spezifischen Impuls. Es handelt sich beim SSME um die<br />

konsequente Umsetzung des Hauptstromverfahrens, welches hohe Brennkammerdruckwerte<br />

(22 MPa) ohne Pumpverluste zulässt. Mit 3177 kg ist<br />

es ausserdem sehr leicht.<br />

Die Feststoffbooster SRB sind noch immer die grössten im regulären<br />

Einsatz. Die Wiederverwendbarkeit macht sie allerdings etwas schwerer,<br />

als unbedingt notwendig. Ach ja, es sind die einzigen, die wirklich wiederverwendet<br />

werden. Die P241 (Ariane 5) wären zwar prinzipiell auch<br />

wiederverwendbar, doch das wird nicht gemacht. Die SRB sehe ich übrigens<br />

nicht als sonderlich riskant (wie man das ab und zu liest oder <strong>von</strong> Elon<br />

Musk hört... Siehe gepostetes Video im letzten <strong>Blog</strong>-Eintrag). Natürlich<br />

waren sie am Challenger-Unglück massgeblich beteiligt, doch aus diesen<br />

Fehlern (hauptsächlich betrieblicher/nicht-technischer Natur) hat man<br />

gelernt. Einzig der Umstand, dass man sie nicht jederzeit abschalten kann,<br />

ist sicherheitstechnisch nicht ganz unproblematisch...<br />

Das Gesamtkonzept ist elegant und gleichzeitig problematisch. Geht<br />

man da<strong>von</strong> aus, dass man wirklich sieben (acht) Astronauten zusammen<br />

mit je nach Raumfähre und Orbit über 20 t voluminöser Fracht in den<br />

LEO und gar einen Teil an Fracht mit allen Astronauten zurück auf<br />

die Erde befördern möchte, dann geht es kaum anders. Ob das wirklich<br />

notwendig ist, ist eine andere Frage. Und nun zum Hitzeschild: Es handelt<br />

sich um einen wiederverwendbaren Schild, was an sich schon etwas<br />

Besonderes ist. Die Wärmeenergie wird über Strahlung und nicht über<br />

einen Phasenübergang (Verdampfung) abgegeben. Die Kacheln sind höchst<br />

komplex in Form und Material, gleichzeitig aber sehr empfindlich auf mechanische<br />

Einwirkung. Weder Hyperschallströmung mit allen Problemen<br />

wie Verdichtungsstössen/Prandtl-Meyer-Expansion und Wärmestrahlung/-<br />

Leitung überstehen sie ebenso unbeschadet wie Vibrationen beim Start.<br />

Hingegen können Polyurethanstücke, wie sie sich beim Start vom Tank lö-<br />

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