Ein amerikanischer Drachen

Seit Ende des Shuttle Programms 2011 waren US-Astronauten auf einen Lift in der russischen Sojus-Kapsel angewiesen, wenn sie in den Weltraum wollten. Diese Phase der Abhängigkeit ist nun vorbei. Am 30. Mai 2020 dockten die Amerikaner Bob Behnken und Doug Hurley sowie ein kleiner blauer Dinosaurier, mit ihrer Kapsel „Dragon 2“ an der internationalen Raumstation an. Es war ein wichtiger Schritt „to make America great again!“ Lassen Sie uns zunächst einen Blick auf die Physik dieser Reise werfen.

Die ISS umkreist die Erde in 400 km Höhe; das ist auch etwa die Distanz München-Frankfurt. Ist denn da oben die Schwerkraft schon so schwach, dass die Station nicht mehr runterfällt? Keineswegs. Die Erdanziehung da oben ist kaum schwächer als hier unten, und die ISS – so wie jeder andere Satellit – fällt auch andauernd runter. Allerdings hat sie eine so große Geschwindigkeit vorwärts, dass sie an der Erde vorbei fällt. Würde man ihre Geschwindigkeit drosseln, dann fiele sie weiter, so wie vorher, allerdings würde sie jetzt auf die Erde auftreffen.

Genau das passiert, wenn ein Raumschiff zur Landung zurückgeholt wird. Es fällt Richtung Erde, taucht in die Atmosphäre ein, wo es weiter abgebremst wird, und landet schließlich, an Fallschirmen baumelnd, im Ozean oder in der Steppe.

Damit ein Objekt da oben im Kreis – genannt Orbit – kontinuierlich um die Erde „fällt“, braucht es eine Geschwindigkeit von 27.500 km/h, das ist etwa 30-mal so schnell wie eine Boeing und 1.000-mal so schnell wie ein (sportlicher) Radler. Das geht nur im luftleeren Raum. Denn dass die Luft bremst, das merken wir ja schon auf dem Fahrrad.

Die Technik des Drachen

Um also in den Orbit zu kommen, geht es erst einmal senkrecht nach oben, um so schnell wie möglich der hinderlichen Atmosphäre zu entfliehen. Dann geht es horizontal weiter, das Gaspedal am Anschlag, bis der gewünschte Speed erreicht ist. Genau so startete die Dragon 2.

Die Dragon 2 ist die von SPACEX gebaute Raumkapsel mit Platz für sieben Astronauten. In unserem Fall waren nur drei an Bord, wenn man den kleinen Dino mitzählt. Sie wurde von einer Rakete namens „Falcon 9“ in den Himmel geschossen. Den senkrechten Teil der Reise besorgt die erste Stufe des Falken, die sich nach drei Minuten vom Rest der Gruppe verabschiedet, nachdem sie ihren Job getan hat. Sie fällt jetzt aber nicht antriebslos zurück auf die Erde und zerschellt, sondern landet, wie von Geisterhand gesteuert, auf einer Plattform, die im Meer auf sie wartet.

Nach weiteren neun Minuten hat die zweite Raketenstufe ihre Arbeit erledigt und trennt sich vom Drachen. Auf sie aber wartet kein freundlicher Empfang im Ozean. Sie wird noch einige Orbits hinter sich bringen, bis sie an Höhe verliert und in der Atmosphäre verglüht. Undank ist der Welt Lohn. Nun ist die Kapsel allein in ihrem Orbit, aber nicht antriebslos. Sie wird jetzt einen halben Tag damit verbringen, sich der ISS zu nähern und bei ihr anzudocken. Es dauert so lange, einerseits, weil das Weltall so groß ist, andererseits, weil beide Objekte mit acht Kilometer pro Sekunde durch den Raum schießen. Da muss man sich ganz vorsichtig annähern, wenn man Blechschäden vermeiden will.

All das klappte am Samstag, dem 30. Mai 2020, ganz reibungslos und wurde live übertragen. Auch das Ankoppeln ging glatt, vollautomatisch, wenn auch einer der Audiokanäle Probleme mit dem Mikro hatte. Das kennen Sie vielleicht aus eigener Erfahrung: Sie bekommen einen Skype Anruf, stöpseln hektisch mit dem Headset herum, aber der Andere hört Sie trotzdem nicht. Inzwischen schweben die Neuankömmlinge gemeinsam mit denen, die schon länger da oben sind, durchs All, und überlegen, was sie am Abend machen wollen.

Vergleich zum Shuttle

Die Frage liegt nahe, wie sich das Falcon/Dragon-Gespann vom Space Shuttle unterscheidet, dem anderen Vehikel, das bis 2011 die USA mit dem Weltraum verbunden hatte. Da sind zunächst die Ausmaße. Dragon verhält sich zum Shuttle wie ein VW Polo zu einem Tieflader. So brachte das Shuttle „Discovery“ 1980 das Teleskop „Hubble“ in den Weltraum, welches in der Folge sensationelle astronomische Beobachtungen machte. Mit seinen 13 Metern Länge hätte Hubble nicht in die Dragon-Kapsel gepasst.

Dann sind da die offensichtlichen Unterschiede in der Architektur der beiden Raumschiffe sowie im Einsatz von Automation. Dem Shuttle, in den 1970er Jahren entworfen, stand nur ein Bruchteil der Rechenleistung an Hardware und Software zur Verfügung, wie sie SpaceX bei Dragon und Falcon einsetzen konnte.

Die Landung der ersten Falcon-Stufe nach getaner Arbeit auf ihrem eigenen Hinterteil ist ein Zeugnis für den perfekten Einsatz moderner IT. Es ist eine epochale Leistung, sowohl in Automation als auch hinsichtlich Regelungstechnik, die in Millisekunden hunderte Tonnen Schub regeln, bis hin zum finalen „MECO“ – dem “Main Engine Cut Off”. Aber nicht nur in der Technologie gibt es Unterschiede, sondern auch in der Kultur der beiden Programme.

Nach Apollo war die NASA von der Regierung beauftragt worden, ein Raumfahrzeug zu bauen, das wiederverwendbar sein müsste. Es war nicht mehr akzeptabel, dass die 100 Meter hohe Saturn-Rakete wie eine Einmalspritze nach jedem Start entsorgt würde. Man brauchte etwas, das wie ein Airliner landet, aufgetankt wird und fertig ist zum nächsten Einsatz.

Daraus wurde dann das Shuttle, das zwar landete wie ein (Segel-)Flugzeug, aber keine der anderen Anforderungen erfüllte. Nach der Landung musste die Maschine zerlegt werden, Komponenten wurden überarbeitet oder ausgetauscht, sodass am Ende oft nur der Name des Schiffes derselbe war. Zwischen 1981 und 2011 absolvierten sechs Shuttles 136 Flüge. Im Durchschnitt musste also jedes Shuttle mehr als 12 Monate lang überholt werden, bis es wieder starten konnte (siehe auch hier)

Eine neue Generation von Managern und Ingenieuren

Die NASA hatte damals die Anforderungen der Regierung akzeptiert, wissend, dass sie unerfüllbar waren. Zugegeben, im Shuttle sind geniale technische Lösungen zu finden, aber das Gesamtkonzept war falsch. Dieser Schwindel hat die Tugenden der NASA vergiftet, welche einst die grandiose Leistung der Mondlandung möglich gemacht hatten. Die Welt der reinen Wissenschaft und Technik war durch Politik kontaminiert worden.

Für die Entwicklung einer völlig neuen Generation von Raumfahrzeugen brauchte man jetzt eine neue Generation von Managern und Ingenieuren. Da waren SpaceX und Elon Musk die richtige Wahl. Es scheint, dass hier niemand dem Auftragnehmer unmögliche Anforderungen stellte. Es scheint umgekehrt, dass SpaceX freie Hand hatte, alle verfügbare Technologie einzusetzen, um damit das optimale Raumschiff zu konstruieren. Das Ziel wurde von Experten gesetzt, die wussten, was möglich war, nicht von Geldgebern, die eine Wunschliste an den Weihnachtsmann schrieben.  Dazu kam der charismatische Elon Musk – ähnlich wie 50 Jahre früher Wernher von Braun – und man hatte die richtige Mischung.

Das Jahrzehnt der Kooperation mit Russland bei den Flügen zur ISS war zwar gut verlaufen, aber die Abhängigkeit von fremder Technologie war eine Demütigung für die USA. Man machte gute Miene, zahlte $50 Millionen für jeden „Round-Trip out of Kasachstan“ in der Sojus-Kapsel und knirschte mit den Zähnen.

So war es eine ersehnte Erlösung für die Amerikaner, die den Flug des Drachen am Fernseher verfolgten wie einst Apollo. Endlich hat wieder eine US-Firma eine epochale Leistung vollbracht, auf welche die Welt schaut. Es ist nicht mehr das Versagen ehemaliger industrieller Giganten wie Boeing oder General Motors, das im Rampenlicht steht. Man kann einen Erfolg feiern, der durch technologische Brillanz und charismatische Leadership möglich wurde, und der nicht von Medien künstlich konstruiert ist, sondern der sich im gnadenlosen Weltraum bewährt hat.

Dieser Artikel erschien zuerst bei www.think-again.org und im Buch „Grün und Dumm“ https://think-again.org/product/grun-und-dumm/

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Achim Kaussen / 07.06.2020

Hallo zusammen, selbst hier auf der “Achse” kann man die Deutsche Technikfeindlichkeit bemerken. Warum sollte man so etwas sinnloses und teures wie Raumfahrt betreiben ? Weil wir es koennen ! Elon Musk hat den Amis die Faehigkeit zurueckgebracht, Menschen in eine Umlaufbahn zu bringen. Das ist eine anerkennenswerte Leistung. In dem Buch “Limit” von Frank Schaetzing wurde die Privatisierung der Raumfahrt detaelliert beschrieben, der in dem Buch beschriebene Investor und Weltraumunternehmer hatte grosse Aehnlichlkeiten mit Elon Musk; Milliadaer, charismatisch, Visionen, grosse Klappe. Solche Persoenlichkeiten fehlen in D, darum dominiert bei uns die Mittelmaessigkeit. 2024 laufen die Vertraege der ISS aus, es wuerde mich nicht wundern, wenn Elon Musk den Laden fuer 1$ kauft und das erste Weltraumhotel eroeffnet. Bis RayenAir da fuer 19,95 Eur hinfliegt kann es allerdings noch ein wenig dauern :=)

Sabine Schönfelder / 07.06.2020

Interessanter Artikel, unterhaltsam und informativ. Allein schon für den Titel Ihres Buches, „Grün und Dumm“, gehört Ihnen der Friedenspreis des deutschen Buchhandels verliehen!

Sonja Bauch / 07.06.2020

So muss es heißen: “Es scheint, dass hier niemand dem Auftragnehmer unmögliche Anforderungen stellte.”

Hans Hofmann-Reinecke / 07.06.2020

@Bernhard Idler: In 1992, Musk left Canada to study business and physics at the University of Pennsylvania. He graduated with an undergraduate degree in economics and stayed for a second bachelor’s degree in physics. After leaving Penn, Musk headed to Stanford University in California to pursue a PhD in energy physics.  May 26, 2020 Also, Elon Musk ist tatsächlich kein Ingenieur, sondern “nur” Physiker - aber das sind manchmal die besseren Ingenieure :-)  Außerdem ist er Südafrikaner…

Karl Dietsch / 07.06.2020

Ich habe so meine Schwierigkeiten mit den Begriffen “Astronaut” und “Weltraum”. Meines Wissens war noch kein Mensch je auf einem Stern (und kein Mensch sollte dort hinfahren), und daß der Weltraum schon in 400km über der Erdoberfläche beginnt, wage ich zu bezweifeln. Wie meine Mutter immer sagte: “Solange Du unseren Kirchturm noch siehst, bist Du noch nicht in der großen, weiten Welt.” Ich plaidiere dafür, in der Begrifflichkeit auf lächerliche Großmäuligkeit zu verzichten. K. Dietsch

Marc Greiner / 07.06.2020

Leider ist das Ganze im “Anit-Rassismus”-Gedöns und in den von der Antifa und BLM organisierten Unruhen und Terror untergegangen. Aber der Artikel erklärt Vieles sehr gut und verständlich. Nur, die Space-Shuttle war ein Kind ihrer Zeit und das, was damals technich möglich war. Ein Schritt nach dem Anderen.

Andreas Rochow / 07.06.2020

Wie kommt es, dass Deutschland keine Überflieger wie Steve Jobs, Bill Gates und Elon Musk hervorbringt und das eigene Hinterherhinken mit einem aufwendigen Propagandageschrei begleitet und gewaltsam noch abbremst? Weil Zeichensetzer das Sagen haben! Eben setzt Merkel mit der Sprengung der Kühltürme “Max und Moritz” in Philippsburg ein erneutes Zeichen. Die Auswirkungen sind verheerend! Die gute Nachricht: Es müssen keine Bomber mehr fliegen. Und Deutschland schafft sich ab.

herbert binder / 07.06.2020

Ein kleiner Nachtrag, werter Autor. Hat sich eigentlich der Mainstream noch nicht gemeldelt/geräuspert mit der (sinngemäßen) Jubelorgie: Trotz Donald Trump ist es “uns” gelungen ...... ?

herbert binder / 07.06.2020

Fast so, wie bei der Paarung von Igeln, wenn Sie schreiben, da muß man sich ganz vorsichtig nähern. Die Lektüre Ihres Artikels hat mir großen Spaß gemacht, lieber Herr Hofmann-Reinecke, auch wenn ich von dem Thema wenig verstehe - genaugenommen gar nichts. Herausgreifen möchte ich, daß die russisch-amerikanische Zusammenarbeit funktioniert hat, und, mindestens genauso wichtig: die Techniker/Wissenschaftler hatten freie Hand. Wozu es führt, wenn die Politik glaubt, ihren Senf überall dazugeben zu müssen, können wir ja täglich erleben, und zwar aufs dramatischste. Ein bißchen Kontamination mag ja noch “niedlich” sein, aber…

Bernhard Idler / 07.06.2020

Elon Musk ist ein genialer Medienmanipulator und Subventionsabgreifer, kein Ingenieur (auch wenn das die Medien gern glauben und weiterverbreiten). Ein neuer Wernher von Braun… ich lach mich schlapp. Elon Musks Leistung besteht darin, 2017 versprochen zu haben, die Flüge würden mit SpaceX nur ein hundertstel kosten. Jetzt kosten sie, mit eingekauften Triebwerken und “Technologie” übrigens, so viel wie bei den Russen, wobei SpaceX Verlust macht, der zusätzlich von der Allgemeinheit finanziert werden muß.

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