Wie Space Shuttles funktionieren

Nach dem Ende des Apollo-Raumfahrtprogramms machten sich die NASA-Beamten Gedanken über die Zukunft des amerikanischen Raumfahrtprogramms. Sie benutzten Einwegraketen, die nur einmal gestartet werden konnten. Was sie brauchten, war eine zuverlässige, weniger teure Rakete, vielleicht eine, die wiederverwendbar war. Die Idee einer wiederverwendbaren „Raumfähre“, die wie eine Rakete starten, aber wie ein Flugzeug landen könnte, war verlockend und wäre eine große technische Errungenschaft.

Die NASA begann mit Design-, Kosten- und Konstruktionsstudien für eine Raumfähre, und viele Raumfahrtunternehmen beschäftigten sich ebenfalls mit den Konzepten. 1972 kündigte Präsident Nixon an, dass die NASA ein wiederverwendbares Space Shuttle oder Space Transportation System (STS) entwickeln würde. Die NASA beschloss, dass das Shuttle aus einem Orbiter bestehen sollte, der an Feststoffraketen und einem externen Treibstofftank befestigt war, und vergab den Hauptauftrag an Rockwell International.

Zu dieser Zeit, Raumfahrzeuge mit ablativen Hitzeschilden ausgestattet, die beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre verglühen würden. Um jedoch wiederverwendbar zu sein, musste eine andere Strategie angewandt werden. Die Konstrukteure der Raumfähre kamen auf die Idee, die Raumfähre mit vielen isolierenden Keramikkacheln zu bedecken, die die Hitze des Wiedereintritts absorbieren konnten, ohne den Astronauten zu schaden.

Erinnern Sie sich daran, dass die Raumfähre bei der Landung wie ein Flugzeug, eher wie ein Gleiter, fliegen sollte. Ein funktionierender Orbiter wurde gebaut, um das aerodynamische Design zu testen, aber nicht, um ins Weltall zu fliegen. Der Orbiter wurde Enterprise genannt, in Anlehnung an das Raumschiff „Star Trek“. Die Enterprise absolvierte zahlreiche Flug- und Landetests, bei denen sie von einer Boeing 747 gestartet wurde und auf dem Luftwaffenstützpunkt Edwards in Kalifornien landete.

Nach vielen Jahren der Konstruktion und Erprobung (d.h. Orbiter, Haupttriebwerke, externer Treibstofftank, Feststoffraketenbooster) war das Shuttle schließlich flugbereit. Es wurden vier Shuttles gebaut (Columbia, Discovery, Atlantis, Challenger). Der erste Flug fand 1981 mit der Raumfähre Columbia statt, die von den Astronauten John Young und Robert Crippen gesteuert wurde. Die Columbia zeigte gute Leistungen, und auch die anderen Raumfähren absolvierten bald mehrere erfolgreiche Flüge.

Im Jahr 1986 explodierte die Raumfähre Challenger während des Fluges und die gesamte Besatzung kam ums Leben. Die NASA setzte das Shuttle-Programm für mehrere Jahre aus, während die Gründe für die Katastrophe untersucht und korrigiert wurden. Nach einigen Jahren flog die Raumfähre wieder, und ein neues Shuttle, Endeavour, wurde gebaut, um Challenger in der Shuttle-Flotte zu ersetzen.

Im Jahr 2003 zerbrach die Raumfähre Columbia beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre über den Vereinigten Staaten. Die NASA legte das Space-Shuttle-Programm nach dem Unfall auf Eis und arbeitete fieberhaft daran, Änderungen vorzunehmen und die Shuttles wieder in Betrieb zu nehmen. Im Jahr 2006 verlor die Raumfähre Discovery Schaum aus ihrem externen Treibstofftank. Erneut wurde das Programm unterbrochen, und Wissenschaftler bemühten sich, das Problem zu lösen. Die Discovery startete zweimal im Jahr 2006, einmal im Juli und einmal im Dezember. Nach Angaben der NASA war der Start im Juli 2006 die meistfotografierte Shuttle-Mission in der Geschichte. Die Atlantis startete im September 2006, nachdem es wegen des Wetters, eines Problems mit der Brennstoffzelle und einer fehlerhaften Sensoranzeige zu Verzögerungen gekommen war.

Die Space Shuttles sind zwar ein großer technologischer Fortschritt, aber sie können nur eine begrenzte Menge an Nutzlast in die Umlaufbahn bringen. Die Shuttles sind keine Schwerlastträger wie die Saturn V oder die Delta-Raketen. Das Shuttle kann nicht in hohe Umlaufbahnen einschwenken oder dem Schwerefeld der Erde entkommen, um zum Mond oder Mars zu fliegen. Die NASA erforscht derzeit neue Konzepte für Trägerraketen, die zum Mond und zum Mars fliegen können.

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