Space Shuttle

Space Shuttle
De Atlantis startet to de Mission STS-115
Orbiter
Längt	37,24 m
Spannwiet	23,79 m
Flögelflach	249,9 m²
Startmasse (maximal)	109.000 kg
Bruuklast in en leegen Orbit	24.500 kg
Bruuklast to de ISS	16.400 kg
gröttste Schuuv up Meereshööcht	3*1.76=5,27 MN
gröttste Schuuv in’ Vakuum	3*2.09=6,27 MN
Regelberiek vun de Hööftdrievwarken	65% bit 109%
Insatzhööcht	185–643 km
Besatten	Maximal 8 Personen
Butentank
Längt	48,9 m
Dörmeter	10,4 m
Volumen	2.030 m³
Leergewicht	26.556 kg
Startgewicht	757.000 kg
Booster (2 Stück)
Längt	45,6 m
Dörmeter	3,71 m
Startgewicht	590.000 kg
Startschuuv	2*12,46=24,92 MN
Gesamtsystem
Startmasse	2.046.000 kg
Startschuuv	30,16 MN
Startschuuv/Startmasse	14,74 m/s² = 1,5 g
gröttst Versnellen in’ Bedriev	3 g

Dat Space Shuttle (engelsch för Ruumfähr), kört Shuttle, is en vun de US-Ruumfohrtbehörde NASA entwickelt Ruumfährtyp. De Komponenten sünd neben de Ruumfähr (Orbiter) en extern Drievstofftank un twee Faststoffraketen, dit ganz System betekent man as Space Transportation System, kört STS. Facklich wurrd blots de Orbiter as Space Shuttle betekent.

Dat Emblem vun de NASA to’n Andenken an dat Space-Shuttle-Programm

Dat Shuttle gung ut den Versöök hervör, en wedderverwendbar Ruumfohrtüüch to entwickeln. Dat sull to Kösteninsporen tegenöver de bit dorhen bruukt Raketen führen, bi de all Raketenstopen blots eenmal bruukt weern kunnen. De verwacht Insporen kunn aber nie nich reckt wurrn; en Shuttlestart köst hüüd knapp en half Milliarde Dollar, etwa fiefmal so völ as en Start mit en unbemannt Eenwegrakete mit glieker Bruuklastkapazität.

De Ruumfähr kann to glieker Tiet 24,5 Tünn Bruuklast as ok 7 Astronauten in en leeg Eerdumloopbahn (tüschen ca. 200 un 650 Kilometer Bahnhööcht) bringen. Dat Shuttle is mithülp vun Andockadaptern ok in de Laag, an en Ruumstatschoon (hüüd ISS, fröher Mir) antodocken. Dör sien Fähigkeit, to glieker Tiet den Transport vun Mannschap un Fracht sekertostellen, is dat Shuttle bannig völsiedig verwendbor, bispeelswies könnt Satelliten repareert oder to de Eer torüchbrocht oder de Upbau un dat Versörgen vun en Ruumstatschoon ünnerstütt wurrn.

Siet den letzten Apollo-Floog 1975 stell dat Shuttle de eenzig Mögelkeit för de USA dor, mit eegen Middeln Minschen in’t All to bringen. De eerste Flog vun dat System funn 1981 statt, sietdem wurrn över 130 Flüüg dörführt, worbi dat tweemal to fatal Unfällen keem, bi de je een Ruumfähr mitsam de jeweils söven Ruumfohrer verloren gung. To den wichtigsten Spood hörrn dat Utsetten vun verscheden Ruumsonden as ok vun dat Hubble-Weltruumteleskop, vele Flüüg mit inbaut Laboratorien, Flüüg to de russ’sch Mir-Statschoon as ok to de Internatschonal Ruumstatschoon (ISS). Tosamen wurrn fief ruumfloogfähige Orbiter baut.

De letzte Floog vun en Space Shuttle güng an’n 21. Juli 2011 mit de Lannen vun de Atlantis toenn. As Nahfolger weer tietwies dat Orion-Ruumschipp in Entwicklung, dat aber fröhestens 2015 insatzbereit ween weer.

Historie

Eerste Konzepte

Eenig Konzeptstudien för den Rummgleider

Nahdem de USA den Wettloop to’n Maand wunnen harr nun dat Feld vun de Ruumstatschonen de Sowjetunion överlaaten mussen, hett man sück bi de NASA af Midden vun de 1960er Johren vermehrt de Idee towendt, en wedderverwendbar Ruumfähr to entwickeln. Dorachter steeck hööftsächlich de Gedanke, de Kösten för den Ruumtransport drastisch to verminnern un so en Kommerzialisierung vun de Ruumfohrt intolüüden.

So wurr 1969, also in dat Johr vun de eerst Lannen up den Maand, vun de NASA en Studie in Updrag geven, worup de veer groot Ruumfohrtünnernehmen vun de USA (Lockheed, Grumman, McDonnell Douglas un North American Rockwell) je en Konzept inreicht hebbt.

Dat Programm befunn sück eenig Johren in de Konzeptphase. Dat keem ok deshalb nich vöran, wiel en ungünstig politisch Stimmung in dat Witt Huus weer un dat Budget vun de NASA tegen Enn‘ vun dat Apollo-Programm bannig eng weer. Präsident Richard Nixon, „kein großer Freund der Raumfahrt […], hett an sien Wedderwahl docht, för de he Arbeitsplatzen in de bevölkerungsriek Staaten Texas un Kalifornien schaffen muss – traditschonell wichtig Zentren vun de Ruumfohrt. Nixon hett sück för dat Nahliggend entscheedt: Dat Spaceshuttle sull baut wurrn. Un blots de Spaceshuttle.“

Frischen Wind kreeg dat Projekt, as 1971 de US-Luftwaffe ebenfalls Interesse an en wedderverwendbar Ruumfohrtüüch bekunnen dee. In de Folg hett man bi de NASA versöcht, de tosätzlich Anforderungen vun de Luftwaffe in den Entwurf to integreeren. Dorbi gung dat vör allen um en gröttere Bruuklastbucht, um groot Spionagesatelliten befördern to können, un um de Fähigkeit vun den Shuttle, nah en eenzigen Orbit up en polar Umloopbahn weer up den Startplatz lannen to können. Dorto weer aber en so nömmt Cross-Range (Afwieken vun de Umloopbahn to’n Landeplatz) vun meest 1800 Kilometern nödig, wat blots mit gröttere Deltaflögels un en beeter Hittschild hentokriegen weer.

Ok de Entwürfe vun de Industrie hebbt sück ännert. Eenig Konzepte harrn bemannt Ünnerstuufen oder Butentanks mit Flögels, aber meestens sünd de Konzepte an Gewichtsproblemen scheitert. Man keem denn to’n Scluss, dat man, statt biteher vun en riesig Ruumfohrtüüch för bit to twintig Personen, en lüttgeren Orbiter up en grooten Tank setten un de tosätzlich mit Faststoffraketen utstatten dee. Dormit wurr denn woll kien hunnertperzentig Wedderverwennen erreicht, dorför kunnen aber anner wichtig Vörgaven erfüllt wurrn.

Entwicklung

Dat dreedeelig Konzept vun den Shuttle mit de Updeelen in Orbiter, Butentank un Booster wurr vun de NASA offiziell an' 15. März 1972 fastleggt. An' 9. August vun dat sülvig Johr kreeg North American Rockwell (hüüd Boeing) den Updrag, den Shuttle to bauen. De Verdrag harr en Umfang vun 2,6 Milliarden US-Dollar. De Verdrag över den Bau vun de Faststoffbooster gung an Morton Thiokol (hüüd Alliant Techsystems), un de Butentank sull vun Martin Marietta (hüüd Lockheed) herstellt wurrn.

En Johr later weern eerste nauer Planungen verfügbar. De enthullen ut hüdig Sicht völlig utopisch Tallen. Man gung vun en Eerstfloog in 1978 ut, de Markt för wetenschaplich, kommerziell un militärisch Missionen wurr up 50 Flüüg pro Johr schätzt. Dorbi sullen so völ kommerziell Bruuklasten in en Umloopbahn brocht wurrn, dat sück dat Shuttle-Programm sülvst betallt maken sull.

Dormals gung man vun 10,5 Millionen US-Dollar pro Start ut. In de Loop vun de Entwicklung sünd disse Kösten aber gewaltig steegen – 1977 gung man all vun etwa 24 Million Dollar ut. In de Folge muss muss ok de Tall vun plaant Flüüg drastisch minneseert wurrn. De Entwicklungskösten steegen loppend an un weern bald över 12 Milliarden Dollar.

1978, in dat Johr, in dat eegentlich de Eerstfloog vun de Shuttle vörsehn weer, stunn dat Programm kört vör’t Ut. Wedder weer dat de US-Luftwaffe, de Druck up den Kongress utööven dee. Man harr de Shuttle inplaant un eenig swoor Spionagesatelliten entwickelt, de blots mit de Ruumfähr in den Orbit brocht weern kunnen. Disse Interventschoon hett en Enn‘ vör de Tiet vun dat Space-Shuttle-Programm verhinnert.

Erprobung

De Enterprise bi en Freefloogtest mit aerodynamisch Drievwarksverkleeden

Afsetten vun de Enterprise vun de SCA to Freefloogtest

De eerste Ruumfähr, de fleegen kunn, de Enterprise, wurr in‘ September 1975 fardigstellt. Disse Orbiter weer aber nich ruumfloogfähig un wurr blots för atmosphärisch Floogtests bruukt.

De eerste Freefloog funn an‘ 12. August 1977 statt. Dorbi wurr de Enterprise mit en modifizierten Boeing 747 – den Shuttle Carrier Aircraft – in de Luft brocht un dor utklinkt. Ansluutend ist de Ruumfähr, as bi en Ruumfloog ok, andrievslos to de Landebahn gleeden. Insgesamt hett man fiev vun disse Freefloogtests dörführt.

As sück herutstellen dee, weern de Hööftdrievwarken de schwierigsten Komponenten vun den Shuttle. De eerste Testloop funn an‘ 17. Oktober 1975 statt. Bi de Tests keem dat immer weer to Tegenstötten. En besünners düchtig Explosion hett sogor en ganzen Teststand kört makt. De Probleme kunnen erst 1979 nah över 700 Testloopen vullstännig lööst wuurn. Ehr afsluutend Test vör den Eerstfloog hebbt de Hööftdrievwarken eerst wenig Week vör den Start absolveert, as mit de all up de Startramp stahn Columbia de FRF-Test (Flight Readiness Firing) dörführt wurr, bi de all dree Drievwarken för 20 Sekunn up vull Leistung hochfohren wurrn, ahn dat de Ruumfähr afhoben is.

Eerstfloog un de eersten fiev Johren

De Columbia heevt to ehr Jumfernfloog af

De Columbia, de eerste ruumfloogfähige Orbiter, wurr in’ März 1979 an de NASA utleefert. Ansluutend wurr de Ruumfähr in dat Kennedy Space Center (KSC) överführt, um dor up hör eerst Mission vörbereit to wurrn. In’ November wurr de Columbia mit den Butentank verbunden un een Maand later to de Startramp fohren. Nah mehreren Startverschuuven fun an’ 12. April 1981 de Start vun dat eerst wedderverwendbar Ruumfloogtüüch vun de Welt statt. An Bord weern de Astronauten John Young un Bob Crippen.

Teel vun de eersten Floog weer blots, de Columbia seker in de Umloopbahn to bringen un weer torüch. De Floog düer wat mehr as twee Daag un gung to Enn’ mit en Lannen up de Edwards Air Force Base in Kalifornien. De Eerstfloog gellt bit hüüd as en technisch Meesterleistung, denn dat weer dat eerste Mal in de Historie vun de Ruumfohrt, dat en Drägersystem bi sien Jumferfloog bemannt weer.

De folgend dree Flüüg (STS-2 bit STS-4), de all mit de Ruumfähr Columbia makt wurrn, hebbt to de Erprobung vun all Systeme vun de Shuttle deent. Dornah wurr das System as insatzfähig verklort.

In de denn folgend 21 Missionen, de bit Januar 1986 dörführt wurrn, stunn de Satellitentransport in’ Vördergrund. Buterdem funnen eenig rein wetenschaplich Flüüg statt, bevör dat to dat Challenger-Unglück keem.

Challenger-Unglück (1986) un Johren dorna

De Butentank vun de Challenger explodeert un de Orbiter brickt utnanner.

An’ 28. Januar 1986 hett de Ruumfähr Challenger bi en ungewöhnlich leeg Butentemperatur vun 2 °C to de Mission STS-51-L afhoben. De NASA harr sück för den Start entscheedt, ofschons Ingenieure vun den Booster-Hersteller Morton Thiokol, vör allen Roger Boisjoly, vör en Start bi Temperaturen ünner 12 °C indringlich warnt harrn. Dat Management vun Thiokol hett aber denn sien Ingenieure överstimmt un geev sien wichtigst Kunden NASA offiziell de Startfreegaav.

Wenig Sekunn nah den Start hett en – as vun de Thiokol-Ingenieuren befürchtet – en Dichtungs-O-Ring de vun de rechte Faststoffraket verseggt, un heet Verbrennungsgas is dör dat entstahn Leck an een Siet vun den Booster uttreden. De Flamm is up den Butentank un de Befestigung vun de Faststoffraket drapen, wordör de Tankhüll zerstört wurr. De Tank is 75 Sekunn nah den Start in 15 Kilometer Hööcht utnannerbraken, wordör dat Shuttle dör de enorm aerodynamischen Kraften zerstört wurr. De söben Astronauten hebbt dat wohrschienlich överleevt, sünd aber spätestens bi dat Upslahn vun de Cockpit-Sektschoon up de Waterböverflach vun den Atlantik to Dood kommen.

Nah dat Challenger-Unglück wurrn up de een Siet de Faststoffbooster as ok de Floogafbröökmögelkeiten överarbeit, up de anner Siet aber ok dat Management nee struktureert. Völ Entscheedungsweeg wurrn ännert, de Ingenieure kreegen, um de Sekerheit willen, mehr Entscheedenskompetenzen.

Twee Johr nah dat Challenger-Unglück hett de Shuttleflotte weer ehr Deenst upnommen, wormit de tweet Phaase vun hör Bruuken anfung. Dat Shuttle wurr ut dat kommerziell Satellitengeschäft torüchtrucken, un man hett sück nu up wetenschaplich Upgaaven, staatliche Satellitenstarts as ok de Wartung vun Satelliten konzentreert. Dat bleev ok dat Upgaavenrebeet vun den Shuttle, bit dat 1995 eerstmals an de Ruumstatschoon Mir andocken dee, wat en darte Bruukensphase gliekkeem. Dat Upgaavenfeld vun de Satellitenstarts un Wartungsmissionen wurr togunsten vun dat Versörgen vun Ruumstatschonen nah un nah inschränkt. Mit Baubeginn vun de Internatschonal Ruumstatschoon wurrn denn ok de rein wetenschaplich Missionen weniger. Se hebbt dat Shuttle denn för den Transport vun de Module to de Statschoon un för jemehr Montage bruukt.

Columbia-Unglück (2003)

Bi den Start vun STS-107 in’ Januar 2003 sünd eenig Schuumstoffdeelen vun den Butentank afbraken, mögelkerwies ok Iesstücken. Den sünd up de link Flögelvörderkant drapen un hebbt en groot Lock in de Hittschuulverkleeden slahn. Techniker in dat Kontrollzentrum hebbt dat woll bemarkt, weern sück aber över dat Utmaat vun den Schaden nich in‘ Klooren. Bi de Rückkehr vun den bannig spoodrieken Floog (1. Februar 2003) is denn aber heet Plasma, dat bi dat Wedderintreden in de Erdatmosphäär entsteiht, dör dat Lock in de Flögelstruktur in un führ dor to dat Verseggen vun de Struktur. In de Folg is de Ruumfähr utnannerbraken. För de söben Astronauten geev dat kien Chance to överleeven, se weern to’n Tietpunkt vun dat Unglück up en Hööcht vun 70 km mit 23-fak Schallgeschwindigkeit (Mach 23) ünnerweegs.

As Reaktschoon up dat Unglück wurrn de Vörsichtsmatnahmen för den Hittschild enorm verstärkt. De Butentank wurr överarbeit, um dat Afplatzen vun Schuumstoff to minneseeren, un de Hittschild wurrd siet dat Unglück up jeden Floog mit den nu speziell utrüst Roboterarm (OBSS) up Schaaden överprüüft. Todem wurr en Konzept to de Rettung vun en Shuttle mit beschädigt Hittschild utarbeit. Toletzt hett de US-Regeeren ankünnigt, de Flotte to’n September 2010 uttomustern.

Mit de Wedderupnahm vun den regulären Floogbedriev 2006 verblifft – vun STS-125 afsehn – blots de Upbau vun de Internatschonal Ruumstatschoon as Upgaav över. Nebenbi wurrn aber wiederhenn lütt Satelliten in de Bruuklastbucht mitführt un utsett. Den rein wetenschaplichen Aspekt hett mittlerwiel de ISS övernommen.

Wiederen Gebruuk

Nah dat Enn’ vun dat Space Shuttle Programm un Butendeenststellung söllt de Orbiter un anner Deelen vun dat Programm in’ Harvst 2011 in US-amerikaansch Inrichtungen utstellt weern. De Ruumfähr Discovery wurr de Smithsonian Institution in Washington, DC. tospraken, dat de bither hier utstellt Enterprise an dat „Intrepid Sea, Air & Space Museum“ in de Stadt New York afgeven sall. De Atlantis sall in dat Besökerzentrum vun dat Kennedy Space Center vun de NASA in’ US-Bundsstaat Florida blieven. De Endeavour geiht an dat „California Science Center“ in Los Angeles.

Ok Trainings- un Utrüstensgegenstände wurrn de Apenlichkeit präsenteert, to’n Bispeel en Simulator in dat Adler Planetarium in Chicago, Astronautensitten in dat Johnson Space Center vun de NASA in Houston in‘ US-Bundsstaat Texas un Stüerdrievwarken vun de Ruumfähr in Museen in Huntsville in‘ US-Bundsstaat Alabama un in Washington, DC.

Missionsprofil

Vörbereiten un Countdown

De Challenger up den Weg to’n Startplatz (1982)

Dat Vörbereiten för en Shuttle-Mission in’ engeren Sinn fangt mit de Tosommenbau vun de eenzeln Elemente vun dat Shuttle-System an. Tonächst wurrd de Segmente vun de beid Faststoffbooser tosommensett. Dat passeert in dat Vehicle Assembly Building (VAB) up de mobil Startplattform, mit de dat Shuttle later to de Startramp fohren wurrd. Dornah wurrd de Butentank, de mit en Spezialfähr up den Waterweg to dat Kennedy Space Center brocht wurr, mit de beid Boosters verbunnen. Toletzt wurrd de Orbiter in dat VAB brocht un an den Butentank monteert. Kört nahdem wurrd dat ganz System to een vun de beid Startrampen, LC-39A oder LC-39B, fohren.

Up de Startramp wurrd de letzt Vörbereiten dörführt. Meestens wurrd de Hööftbruuklast eerst hier in den Frachtruum vun den Orbiter inbaut.

Etwa 70 Stünn vör den plaanten Starttietpunkt fankt de Countdown bi de T-43-Stünn-Marke an. Plaanmäßig wurrd de Countdown mehrere Male ünnerbraken – dat verkloort de Differenz vun rund 27 Stünn. Dormit wurrd en gewisse Standardiseeren vun de Countdown-Prozedur henkreegen: de glieker Arbeiten wurrd immer to de glieker Countdown-Tiet utführt.

Dat Shuttle achter de slooten Arbeitsbühn

In de gesamt Tiet up de Ramp, de meest mehrere Weeken bedragen deiht, is dat Shuttle vun de schwenkbar RSS-Arbeitsbühn (Rotating Service Structure) tegen Witterungsinflooten schuult. In de RSS is todem de Payload Changeout Room, en Reinruum, in de de Bruuklast tüschenlaagert wurrd, bevör se in de Ladebucht vun de Ruumfähr inbaut wurrd. Disse Struktur wurrd eerst an den Vördag vun den Start wegschwenkt.

Rund teihn Stünn vör den Start fangt man mit dat Befüllen vun den Butentank mit flüssig Waterstoff und Suerstoff an, de up −180 °C köhlt wurrd. Disse Prozedur düert etwa 3 Stünn. Dornah, etwa veer Stünn vör den Start, befinnd sück de Mannschap in den Orbiter.

Af negen Minüüt vör den Start wurrd all, wat passeert, vun de Computer vun dat Startkontrollzentrum, den Ground Launch Sequencer, överwacht. En manuell Ingriepen in den Countdown is aber noch bit 31 Sekunn för dat Afheven mögelk. Dornah kann de Start blots noch vun den Bordcomputer vun dat Space Shuttle afbraken wurrn.

Start un Upstieg

De Startsequenz wurrd mit dat Zünnen vun de dree Hööftdrievwarken 6,6 Sekunn vör dat Afheven inleidt. De Drievwarken wurrd bi den Bedriev mit flüssig Waterstoff köhlt. Dormit sück dat entstahn Waterstoffgas up de Ramp nich explosionsoordig entzünd, wurrd dat dör en elektrisch Funkensprühsystem anstaken. Todem wurrd dat Sound Suppression Water System in Gang brocht. Disse Vörrichtung gütt binnerhelv vun 20 Sekunn 1135 Kubikmeter Water up den Beriek ünner de Hööftdrievwarken, um Shuttle un Bruuklast vör Schaaden dör de uptreden enormen Schallwellen to bewohren.

Start vun Discovery to de Mission STS-114 vun dat KSC

Nahdem de Hööftdrievwarken zünnd wurrn, schwingt da gesamte Shuttle (mit Tank un Boosters) an de Tipp ca. drei Meter nah vöorn, wiel sück de Drievwarken vun den Orbiter licht achter den Swoorpunkt vun den gesamten Shuttle befinnen doht. Dornah schwingt he weer torüch. In disse Tiet wurrd dat korrekte Hochfohren vun de Hööftdrievwarken överprüft, denn noch könnt de afschalt wurrn. Wenn dat Shuttle weer nipp un nau senkrecht steiht, zünnen de twee Solid Rocket Booster Faststoffraketen (SRBs). Bit to dissen Tietpunkt wurrd de Booster dör Bolten an de Startramp fasthollen. De wurrd wenig Sekunnbröökdeelen nah dat Zünnen vun der SRBs deelwies afsprengt, wodör se ut de Halterung rutschen un dat ganze Shuttle to‘ Start freegeven. Dorna heevt dat Space Shuttle af.

Start vun de Misschoon STS-117. De Rookspoor stammt vun de Faststoffboosters.

De beid SRBs hebbt en Brenntiet vun etwa twee Minüüt un produzeeren rund 80 Perzent vun de Gesamtschuuv. Se verbrennen jetzt rund 4 Tünn fast Brennstoff pro Sekunn. Insgesamt drieven 10-12 Tünn Drievstoff un Suerstoff pro Sekunn dat Shuttle nah baben. De Tankinholt vun en Boeing 737 weer dorbi in 2 Sekunn upbruukt. Nahdem se utbrennt sünd, wurrd se in en Hööcht vun rund 50 km aftrennt, stiegt aber dör hör hooch Geschwindigkeit noch up 70 km Hööcht. Denn eerst fallt se torüch un kommt up en Sinkgeschwindigkeit vun 370 km/h. Bevör de SRBs up de Meeresböverflach updrapen, wurrd in knapp twee Kilometer Hööcht jeweils dree Fallschirms in de Nöösen aktiveert. Mit etwa 80 km/h fallen de Booster toletzt in den Atlantik. Twee Bargensscheep vun de NASA nehmt de loos Hüllen up un schleppt de to dat Kennedy Space Center torüch, wo se up dat Wedderverwennen vörbereit wurrd.

Nah dat Aftrennen vun de Boost flüggt dat Space Shuttle blots mit Hülp vun sien Hööftdrievwarken wieder. Nah ungefähr achteenhalv Minüüt Brenndüer wurrd kört bevör man de Orbitalgeschwindigkeit (mit ca. 7.700 m/s) raakt hett, de Butentank in rund 110 km Hööcht afschmeeten. De vergleuht gröttstendeels in de Atmosphäär, nahdem he en half Eerdumrunnen absolveert hett. Den restlich Deelen vun den Tank fallen in den Pazifik.

De Butentank fall torüch in de Eerdatmosphäär

Ansluutend wurrd de Ruumfähr vun de beid Drievwarken vun dat OMS in en elliptische Umloopbahn mit en deepsten Punkt (Perigäum) vun etwa 110 km un en hööchst Punkt (Apogäum) von 185 km över de Eerdböverflach beschleunigt. Wenn de Orbiter nah en halv half Eerdumloop den bahnhööchst Punkt raakt, zünnen de Manövrierdrievwarken nochmals, um de Eerdumloopbahn in en Ellipse mit en Perigäum vun 185 km un en Apogäum up Hööcht vun dat Teelorbit to verwanneln (to’n Bispeel etwa 380 km för en Floog to de ISS). Wenn de Orbiter weer den bahnhööchsten Punkt raakt, zünnd he de Manövrierdrievwarken noch eenmal, um in disse Hööcht in en Kreisbahn to kommen. Dornah hett de Orbiter sien Teelorbit raakt, un de Arbeiten könnt anfangen. Bi komplexen Missionen, de en speziellen Orbit hemm moot oder de en bestimmt Teel anfleegen mooten, wurrd de Umloopbahn in‘ Verloop vun de eerst Floogdaag noch mehrmals anpasst. Dat is to’n Bispeel notwennig, um de ISS oder dat Hubble-Weltruumteleskop antofleegen.

Arbeit in’ Orbit

De Ruumfähr Challenger bi de STS-7-Mission, Juni 1983

De Arbeiten in’ Orbit, de so nömmt On-Orbit-Operations fangen an mit dat Apenmaken vun de Ladebuchtdoren. Dat is dwingend nödig, wiel up de Binnersieden vun disse Doren Radiatoren anbrocht wurrn, de för dat Köhlen vun den Orbiter sörgen. Könnt de Doren nich apen makt wurrn, moot de Mission sofort afbraken wurrn.

Dat Space Shuttle kann bannig völfältig insett weern. Typisch Upgaven för en Mission bestaht ut dat Utsetten bzw. Infangen vun Satelliten, dat Dörführen vun wetenschaplich Experimenten oder Utführen vun Upbauarbeiten an en Ruumstatschoon, as de ISS oder fröher de Mir. För wetenschaplich Arbeiten kann en Labor as Spacelab oder Spacehab mitführt wurrn. Disse Labors beeden je nah Konfiguratschoon Mögelkeiten för Experimente in free Weltall oder in en bemannbar Modul.

Todem is de Crew faken mit körperlich Training beschäftigt, um de Muskelrückbildung in de Swoorkraftlosigkeit Reknung to tragen. En beachtlich Deel vun de Arbeitstiet vun de Astronauten wurrd ok för dat Betrüen un Bedeenen vun de völ Systeme vun dat Space Shuttle insett.

Lannen

Lannen vun de Columbia bi de Mission STS-1 up de EAFB

Um de Umloopbahn weer to verlaaten, wurrd de Ruumfähr entgegen de Umloopricht dreiht. De OMS-Drievwarken wurrd för ruch weg dree Minüüt zünnt (so nömmt deorbit-burn), wordör dat Space Shuttle üm un bi 300 km/h langsomer wurrd. Dornah wurr de Ruumfähr mit hör Nöös weer in Floogricht dreiht. Dör dat Bremsmanöver verlett de Orbiter de bitherig Umloopbahn un wesselt ut en Kreisbahn in en ellipsenförmige Bahn mit en Perigäum vun 80 km. Nah knapp een half wieder Orbit kummt de Orbiter an de buteren Schichten vun de Atmosphäär un wurrd dor aerodynamisch wieder afbremst. De Lageregelungsdrievwarken (RCS) wurrd up en Flooghööcht vun etwa 15.000 Metern deaktiveert; Anfloog un Lannen erfolgen ahn Andriev. Dat gifft also blots een Versöök, dörstarten, as to’n Bispeel bi en Floogtüüch, geiht nich.

Bi de Wedderinträe in de Eerdatmosphäär wurrd de Ruumfähr dör speziell Hittschuulkacheln an de Front- un Ünnersiet vör de extrem Hitt vun de Druckfront vun bit to 1.650 °C schuult. All kört nah de Wedderinträe, noch mehrere hunnert Kilometer wiet weg, kriggt se vun de vörsehn Lannbahn Leddsignalen. In en Hööchd vun ruchweg 13 km fangt de aerodynamisch Phaas vun de Lannen an, in de de Orbiter in en andrievslosen Floog (Gliedfloog mit en Gliedtall vun 4,5) de verbleeven Restenergie nah un nah afbaut. De Glietweg wurrd wenn dat nödig is verbetert, indem man Schlangenlinien flüggt.

De letzt Deel vun den Anfloog gleedert sück in dree Phasen:

1. Utrichten up de Landebahn in’ Heading Alignment Circle (12,8 km vör Landebahn, Endhööcht 3660 m)
2. steiler Endanfloog (bit 610m Hööcht)
3. Abflaken vun de Anfloogkurv mit Lannen.

An’ Enn vun de eerst Phaas sünd Flooglaag, Richt, Hööchd un Snelligkeit för dat Lannen optimeert. Bit to de Phase dree bedrocht de Gliedwinkel ca. 17 bit 18° (tegenöver 2 bit 3° bi Verkehrsfloogtüüch) bi en Geschwindigkeit vun etwa 500 km/h. In de dart Phase wurrd de Gliedwinkel dör Ännern vun den Anstellwinkel up 1,5° minneseert, so dat dat Shuttle mit en Snelligkeit vun rund 340 km/h, etwa dat eenenhalffack vun en Verkehrsfleger („preflare“ Phaas), mit sien 30 Sekunn vörher utfohren Fohrwark up de Landebahn upsett. Um den Bremsweg körter to maken, wurrd en Bremsschirm bruukt. Eerst, wenn en leeg Geschwindigkeit erreicht is, wurrd de Bremsen insett. De Pilot dröfft bit to en gewissen Punkt dat Shutlle sülvst fleegen, moot denn aber an den Kommandanten övergeven, de de Lannen dörführt. Der Pilot is aber för dat Utfohren vun dat Fohrwark un Utlöösen vun den Bremsfallschirm tostännig.

Siet 1992 wurrd bi de Landung en Bremsschirm bruukt.

Schlecht Weerbedingungen an’ Hööftlandeplatz führt faken dorto, dat man up günstigere Platzen utwieken moot. Siet 1991 ist grundsätzlich dat Kennedy Space Center in Florida dat primäre Landeteel. Dor gifft dat de so nömmt Shuttle Landing Facility, en 4,5 km lang un 90 m breet Landebahn, de eegens för de Rückkehr bun de Orbiter ut den Weltruum baut wurrn is. Wenn dat Weer dat in Florida nich tolett, dor to lannen, staht de NASA twee Alternativen to Verfügung. Eerst Utwiekflooghaven is de Luftwaffenbasis Edwards (Kalifornien), wo ok der Erprobung vun de dormals nee entwickelt Ruumfähr dörführt wurr. De tweet Utwiekstandpunkt is White Sands (New Mexico) (bither blots een Landung, STS-3 1982).

Rücktransport mit den Shuttle Carrier Aircraft

Dorneben gifft dat rund um de Welt wiedere Notlandeplatzen för de Startphase un den wiederen Missionsverloop. Dat wurrd ünner anner ünnerscheedt in East Coast Abort Landing Sites (ECAL) in de USA un Kanada un Transoceanic Abort Landing Sites (TAL). Letztere sünd de Istres Air Base in Frankriek as ok Zaragoza Air Base un Moron Air Base in Spanien. Wiedere Flooghabens, de för en Lannen vun en Space Shuttlestolaaten sünd, sünd ünner annern de düütsch Flooghavens Köln/Bonn, München un de Luftwaffenstüttpunkt Ingolstadt-Manching.

Sull dat notwennig ween, dat dat Shuttle an en annern Oort land as in Florida, wurrd dat huckepack up en sünners umbaut Boeing 747 (den so nömmt Shuttle Carrier Aircraft, SCA) dorhen torüchtransporteert. Um de Aerodynamik bi dissen Överlandfloog to verbeetern, wurrd an dat Heck vun den to transporteeren Shuttle en nah achtern spitz toloopen Afdecken anbrocht, de de Drievwarken vun dat Shuttle verdecken. Disse Transport is aber mit sünner Kösten verbunnen un so versöcht man immer, up de KSC to lannen, notfalls lett man de Ruumfähr ok woll mal een Dag länger in’t All as plaant.

Bruuken

Dör sien Bauoort as Ruumfähr bedingt is dat Space Shuttle extrem flexibel insettbar. Dat is to Tiet dat eenzig Drägersystem, dat in de Laag is, mehrere Tünn Bruuklast vun den Weltruum to de Eer to bringen. Todem kunnen eenig Komponenten vun de Ruumstatschoon ISS upgrund vun hör Afmeeten blots mit dat Shuttle in’t All brocht weern. Disse Ümstand as ok de sück dorut ergeeven Verdrääg mit de Partnerlänner sünd ok een vun de Hööftgrünn, worum dat Space-Shuttle-Programm, Liekers dat bannig düer wurrn is, immer noch ünnerhollen wurrd. In‘ Verloop vun dat Shuttleprogramm hebbt sück de Upgaaven vun dat Systems recht stark ännert. In‘ Folgenden gifft dat en Översicht över de wichtigst Upgaaven vun dat Shuttle.

Satellitentransport

Bi de Mission STS-5 wurrd de Satellit SBS-C utsett

To Anfang vun dat Shuttle-Programm leeg de Hööftupgaav vun den Shuttle dorin, Satelliten in’t All to bringen. Dör de Wedderverwendbarkeit vun den Orbiter harr man sück enorm Insporen verwacht. So weern ok de eerst operatschonellen Flüüg vun dat Space Shuttle disse Upgaaven widmet. Bi de Mission STS-5 wurrn etwa de beid Nahrichtensatelliten Anik C-3 un SBS-C in’t All brocht. Ok de dree nahfolgend Missionen wurrn för den Satelliten-Transport insett.

Arbeiten an dat Hubbleteleskop bi de STS-103

Dorneben harr dat Shuttle de eenzigoordig Fähigkeit, ok Satelliten vun dat All up de Eer torüchbringen to können. Dat passeer eerstmalig bi de Mission STS-51-A, as twee Satelliten, de tovör up to leeg Umloopbahn utsett wurrn weern, weer infangen wurrn. Todem kann man mit dat Shuttle ok Satelliten infangen, um se dör Astronauten repareeren to laaten. Dat wurr to’n Bispeel bi de Mission STS-49 makt, as de Böverstuuf vun den Intelsat-IV-Satelliten utuuscht wurr. En anner Bispeel is dat Hubble-Weltruumteleskop, dat fievmal vun en Shuttle anflagen wurr um dat Teleskop to repareeren. Den letzten Besöök to dat Teleskop geev dat 2009 von de Mission STS-125.

Siet dat Challenger-Unglück 1986 wurr dat Shuttle ut dat kommerziell Satellitengeschäft torüchtrucken. Sietdem wurrn mit dat Shuttle blots noch militärisch, wetenschaplich oder staatlich Bruuklasten in den Orbit brocht. De letzt Shuttle-Mission, de in eerst Lien för den Transport vun en Satelliten vörsehn weer, weer STS-93 in’ Sömmer 1999. Bi disse Mission wurr dat Röntgen-Teleskop Chandra in’t All brocht.

Wetenschap

En anner wichtig Insatzrebeet vun den Shuttle is de Wetenschap in de Swoorkraftlosigkeit. De Ruumfähr bütt en bannig flexibel Plattform för mennig verscheeden Experimente. Tonächst is dat Spacelab to nennen, en Labor, dat in de Bruuklastbucht mitführt wurrn kann. De eerste Spacelab-Mission weer STS-9 in’ November 1983. Bit to de letzten Floog 1998 an Bord vun de Mission STS-90, wurrn 22 Spacelabflüüg dörführt.

In de Bruulastbucht vun en Ruumfähr is dat Spacelab to sehn

Nahfolger vun dat Spacelab weer dat Spacehab. Ditt kann völsiediger insett wurrn as dat Spacelab – so kann man dormit bispeelswies ok Fracht to de ISS bringen, so as dat bi de Mission STS-105 de Fall weer. De letzte reine Forschungsmission vun dat Shuttleprogramm weer STS-107 vun de Columbia, de denn bi den Wedderinträe in de Atmosphäär utnannernbraken un deelwies vergleut is, wobi de söben Astronauten to Dood keemen. De letzt Floog vun en Spacehab-Logistikmodul weer de Mission STS-118.

De LDEF-Satellit enthull över 50 Experimente

Up anner Missionen, to’n Bispeel bi STS-7 wurrn Forschungsplattformen in de Bruuklastbuch mitdragen, de bi de Mission för mehrere Stünn in den Weltruum entlaaten un dornah mit den Roboterarm weer infangen wurrn. Anner ähnlich Plattformen bleeven glieks för mehrere Maand oder Johren in’t All un wurrn vun en latere Shuttle-Mission weer inhaalt.

Grundsätzlich hebbt de meest Shuttle-Missionen to en Deel wetenschaplich Missionsteelen. Faken wurrn in de Bruuklastbucht so nömmt Get-Away-Behälter mit automatisch afloopen Experimente mitführt, oder man harr so nömmt Middeck Payloads, also Middeldeck-Bruuklast dorbi, de vun de Shuttle-Crew nebenbi betrüet wurr. Dat is ok bi de aktuell ISS-Flüüg deelwies noch de Fall.

Betriev vun Ruumstatschonen

Upgrund vun sien mit nix to verglieken Flexibilität ist dat Shuttle en ideal Arbeitspeerd för den Upbau un Instandhollen vun en groot Ruumstatschoon. So weer de Internatschonal Ruumstatschoon dringend up de Ruumfähr anwiest. Völ Module vun de Ruumstatschoon weern so groot, dat se nich mit anner Dräger in’t All brocht wurrn kunnen. Todem harr dat Shuttle mit sien Roboterarm de Mögelkeit, de Module direkt an de Statschoon fast to maken. Dat weer ok unumgänglich, wiel de meest ISS-Module kien eegen Andriev- un Lageregelungssysteme hebbt, un so een autonomes Andocken nich mögelk weer. Ok de Crew-Transport wurr mit dat Shuttle vereenfakt, theoretisch kunnen bit to fiev Besattensliddmaaten pro Floog uttuscht weern, wat aber nie passeert is.

Wegen disse kritisch Rull vun dat Shuttle wurr dat ISS-Programm denn ok um mehrere Johren torüchschmeeten, as de Shuttle-Flotte nah de Columbiakatastrophe in’ Februar 2003 mit en Floogverbot beleggt wurr. Eenig Experimente mussen sogor ganz streeken wurrn.

Vör de Tiet vun de ISS wurr dat Shuttle ok up mehreren Flüüg to de russisch Ruumstatschoon Mir insett. Tüschen 1995 un 1998 hett de Ruumfähr insgesamt negen Mal an de Ruumstatschoon anleggt. Dorbi gung dat ok um en politisch Teken – dat weer de eerste nennenswert gemeensam Operatschoon vun de beid Supermächte in den Weltruum siet dat Apollo-Sojus-Testprojekt 1975. De eerste vun disse Flüüg weer STS-71 in’ Sömmer 1995.

Technik

Faststoffbooster

Diagramm vun een Booster

En Booster wurrd torüch to dat KSC brocht

Över dree Veertel vun de to den Start vun en Shuttle bruukt Schuuvkraft wurrd vun den bei Faststoffbooster leist. Disse beid witt, 45 Meter lang Raketen sünd de starksten Andriev vun hör Oord, de je baut wurrn sünd. Jeder vun disse Boosten enthollt över 500 Tünnen APCP, en Faststoff-Drievstoff up de Basis vun Ammoniumperchlorat un Aluminium. Dit Gemisch bringt de Booster en Brenndüer vun good twee Minüüt un en spezifischen Impuls (ISP) up Meerershööcht vun 242 s (up de Masse vun den Drievstoff betrucken). De Booster sünd mit schwenkbar Düüsen för de Laagregeln utstatt. Todem sünd in dat bövere Deel mehrere Kameras ünnerbrocht, de bi den Upstieg en ganzen Barg Biller leefert.

Up en Hööcht vun etwa 45 km över Grund wurrd de meest kumplett utbrennt Booster aftrennt un dör lütt Raketendrievwarken vun den Butentank wegdrückt. So wurrd en Kollision tüschen affallend Booster un den Tank verhinnert. De Booster stiegen denn, entlang vun en ballistisch Bahn, wieder bit up etwa 65 km, um denn mit den Afstieg antofangen. Toeerst wurrd lütt Stabiliseerenfallschirms utstött, de de Booster all en beeten afbremst. Denn wurrd de Hööftfallschirms utnanner falt un de Booster glieden to de Eer torüch un fallen etwa 230 km vun dat KSC weg un mit en Geschwindigkeit vun 80 km/h in’t Meer. All wenig Stünn nah den Start wurrd se vun twee Scheep burgen un nah Florida torüch schleppt. Dor wurrd se reinigt, prüüft un för en wiederen Floog torech makt un nee mit Drievstoff upfüllt.

Butentank

Diagramm vun den Butentank

De gröttste Komponente vun dat Shuttle-System is de Butentank (engelsch: External Tank – ET). Nau nommen sünd in den orangefarven Zylinder twee Tanks, en grötteren Waterstofftank in den ünneren Deel as ok en lüttgeren Suerstofftank in den böveren Deel vun den Tank. Dortüschen liggt de so nömmt Intertank-Section; de steiht nich ünner Druck un enthollt en grooten Deel vun de Elektronik vun den Butentank. Dor de beid Gase Waterstoff un Suerstoff flootend un dorum bannig kolt sünd (ünner -200 °C), is de Tank mit en speziell Schuumstoff isoleert. Dat gifft denn de charakteristisch organge Farv. Blots bi de beide erst Missionen weer de Tank mit en witt Farvschicht övertrucken, dat hett man denn aber ut Gewichtsgrünnen dornah nicht mehr bruukt.

De Tank up en Spezialtransporter

Dat Shuttle is vörn an een un achtern an twee Punkten an den externen Tank fastmakt. Todem verloopen an de Butersiet vun den Tankmehrere Leitungen, de ünner annern den Waterstoff un de Suerstoff in den Orbiter leiten, wo de Flüssigkeiten denn in de Hööftdrievwarken vun den Shuttle verbrennt wurrd. De Tank is de eenzig Deel vun den Shuttle, dat nich noch mal bruukt wurrn kann. Nah den Brennsluss vun de Hööftdrievwarken (engelsch: Main Engine Cutoff – MECO) wurrd de Tank afschmeeten un trett in de Atmosphäre in, wo he vergleut.

Siet dat Columbia-Unglück 2003 is de Isolierung vun den Tank vermehrt in Gespräch kommen. En Stück vun den afplatzt Schuumstoff harr dormals to en Beschädigung vun den Orbiter führt, dör de bi de Wedderintrittsphase extrem heet Gase in den Orbiter keemen un den Orbiter zerstört hebbt. Sietdem wurr de Tank stellenwies stark överarbeit. So harrn de eerst Tanks, de noch den witten Anstreek harrn, de dat typisch Orange vun den Isolatschoonsschuum verdecken dee, en Leergewicht vun etwa 35 Tünn. Bi de letzt Versionen weern dat weniger as 30 Tünn.

Orbiter

Atlantis in’ andrievlosen Floog an’ Enn’ vun STS-30

De Hööftkomponente vun dat Shuttle-System is de Orbiter. Dorin befinnen sück de Mannschapsrüüms un dat Cockpit (Flightdeck) as ok de Bruuklast vun de jeweilige Mission. Sien butere Formgeeven is dör sien aerodynamisch Baudeelen Deltaflögel un Siedenleitwark präägt, de to’ Afsluss vun en Mission en klassisch Lannen in’ Gleitfloog mögelk maken. Dat wurrn insgesamt fiev ruumfloogfähige Orbiter baut, dorvan gungen dör Unfälle twee (Challenger un Columbia) verloren. De Orbiter is en vun de komplexesten technischen Geräte, de je vun Minschen baut wurrn sünd. In de Startphase is he senkrecht an den Butentank monteert, de hüm de in de Umloopbahn bringt. Nahdem he to’n Afsluss vun en Mission den Orbit verlaaten hett, verlöppt de Anfang vun dat Lannen toeerst rein ballistisch, bevör se mit en aerodynamisch Phase afslooten wurrd.

Hööftdrievwark

De Hööftdrievwarken vun den Space Shuttle

De Orbiter hett dree groot Hööftdrievwarken, de Space Shuttle Main Engines, afkört SSMEs. De Hööftdrievwarken wurrd bi de achtminüütig Upstieg in’t All insett un dorbi mit flüssig Waterstoff un Suerstoff ut den Butentank versörgt. Nah dat Afschalten un Aftrennen vun den Tank könnt de Drievwarken bi de Mission nich noch eenmal zünnd wurrn.

Nah de Lannen up de Eer wurrd de Drievwarken utbaut, prüüft un för hör nächsten Insatz torech makt. Se könnt för bit to teihn Flüüg bruukt wurrn. De Wedderverwendbarkeit makt hör to technisch hoochkomplexen Systemen, en eenzig Drievwark köst mit 51 Million US-Dollar ungefähr so vör as en komplett Delta-II-Raket.

Hülpdrievwarken

Neben den Hööftdrievwarken hett de Orbiter över 46 middlere un lüttgere Drievwarken, de in de Tiet vun den Upenholt in‘ Orbit oder bi de eerste Phase vun den Wedderinträe insett wurrn. De twee gröttsten dorvun hörrt to dat Orbital Maneuvering System (OMS). Se leefern en Schuuv vun je 27 kN un sünd as de SSMEs in‘ Heck vun dat Shuttle ünnerbrocht. Mit dat OMS wurrd Bahnännern as etwa dat Inscheeten in den definitiven Orbit oder de Bremszünn‘ för den Wedderinträe dörführt. Todem wurrd se wiels de Brenndüer vun de Hööftdrievwarken to Leistungsünnerstütten zünnd. Bedreven wurrd se mit hypergolen Drievstoffen, also mit twee Komponenten, de bi Berührung zünnen.

De 44 lüttgere Drievwarken hörrn to dat so nömmt Reaction Control System (RCS). Mit Hülp vun disse Drievwarken wurrd de Laag vun dat Shuttle in‘ Ruum stüert. Dat is vör allen bi dat Andocken an en Ruumstatschoon oder dat Infangen vun en Satelliten wichtig. De RCS-Drievwarken wurrd ok bruukt, um dat Shuttle vör de Bremszünnen mit dat Heck in Floogricht to dreihn. De Düsen sünd dorbi an de Nöös as ok an dat Heck anbrocht un jeweils redundant utleggt. So kann de Manöverierfähigkeit vun dat Shuttles wietgahnd sekerstellt wurrn. As de OMS-Drievwarken ok, wurrd de RCS-Düsen mit hypergolen Drievstoff bedreven.

Mannschapsrüüms

De Mannschapsrüüms vun dat Space Shuttles bestaht ut dat Floogdeck (engelsch flight deck}}), dat Middeldeck (engelsch middeck) un de Luftschlüüs (engelsch airlock), de aber af un an to dat Middeldeck tellt wurrd. De gesamten Mannschapsrüüms hebbt en Ruuminholt vun 65,8 m³. Dat Floogdeck stellt dat eegentliche Cockpit dor, bi den Start befinnen sück dor de Sitten vun den Kummandanten un den Piloten. Wenn dat Shuttle en Orbit reckt hett, wurrd sämtlich Sitten verstaut, um so Platz to sporen. Dat Middeödeck is de Wahn- un Arbeitsberiek vun de Ruumfähr. Hier befinnen sück en Toilette, Slaapafdeelen un dat nötige Reschkopp för dat Tobereiten vun de Mahltieden. Todem bütt dat Middeldeck Platz för Experimente as ok etwa 140 Liter Stauruum för Bruuklast. Ebenfalls in dat Mitteldeck is de Ergometer ünnerbrocht, en Trainingsgerät, mit dat de Astronauten tegen dat Minneseeren vun hör Muskelmass dör den Verlust vun de Swoorkraft angaht.

Up de Binnersieden vun de Ladebuchtdoren sünd de Radiatoren to erkennen

Um dat Leven vun de Astronauten an Bord mögelk to maken, moot in de Kabien ständig en levensfrüendlich Klima erhollen wurrn. Dat wurrd dör verscheeden Levenserhollenssysteme (engelsch Environmental Control and Life Support System (ECLSS)) erreicht. So moot etwa de Temperatur un de Druck in en bestimmten Beriek blieven. De gröttste Herutfordern is dorbi to verhinnern, dat de Orbiter överhitten deiht. Dorto deenen twee groot Radiatoren in de Binnersiet vun de Ladebucht. De strahlen bi den gesamten Floog Warmd in den Weltruum af. De Druck in dat Binnere vun de Kabien wurrd vun mehreren Tanks mit Stickstoff un Suerstoff uprecht hollen. So kann in dat Shuttle en Atmosphäre erhollen wurrn, de de Atmosphäre up de Eer temelk ähnlich is.

Ebenfalls to de Levenserhollenssystem hörrt dat Water-System. In‘ Shuttle sünd veer Watertanks installeert, de je etwa 75 Liter Waater faaten. Noch mehr Water wurrd vun de Brennstoffzellen herstellt. Dat entsteiht as Affallprodukt bi de Stromherstellen. So könnt bit to teihn Liter Water pro Stünn tosätzlich wunnen weern. Afwallwater wurrd in en speziellen Tank sammelt un in regelmatig Afstännen in den Weltruum afgeven.

Bruuklastbucht

De Bruuklastbucht un de Roboterarm

De Bruuklastbucht (engelsch payload bay) befindt sück in den middleren Deel vun dat Shuttles. Gegen baben könnt twee groot Doren upschwenkt wurrn, um de Bruuklastbucht den freen Weltruum uttosetten. Dit wurrd aber jeder Mission dörführt, wiel sück de Radiatoren, de dat Köhlen vun den Orbiter sekerstellen, up de Binnersiet vun de Bruuklastbuchtdoren befinnen. De Bruuklastbucht is 18,38 Meter lang un hett en Dörmeter vun 4,57 Meter. Disse zylindrische Beriek kann vull vun de Bruuklast bruukt wurrn.

Todem kann in de Bruuklastbucht en Roboterarm, dat Remote Manipulator System (RMS) installeert weern. Wiel dat System in Kanada herstellt wurr, wurrd dat af un to ok Canadarm nömmt. De Arm hett söss Freeheitsgrade un en Griepmechanismus an sien Enn‘ mit de Bruuklasten oder Astronauten bewegen, as ok Satelliten infangen kann. De Arm is 15 Meter lang un is 410 kg swoor; kann aber Massen bit to 29 Tünn verschuuven. Dat Stüern vun den Arm övernimmt en Astronaut, de sück up dat Floogdeck vun den Shuttle befindt. Neben de beid rückwärtigen Fensters vun dat Floogdeck wurrd mehrere Kameras up de Arm un in de Bruuklastbucht för dat naue Stüern vun den Arm insett.

Energieversörgen

Den Strom, de de Crew in de Loop vun de Mission verbruukt, wurrd vun Brennstoffzellen herstellt. De wurrd mit Waterstoff un Suerstoff bedreven. In‘ Orbiter sünd dree Brennstoffzellen installeert, de je 7 kW leisten könnt, för en körten Tiet sünd sogor bit to 12 kW mögelk. Se könnt dat System för bit to 30 Daag mit Energie versörgen. Wiedere Systeme to dat Herstellen vun Energie sünd de Hülpkraftanlagen (engelsch Auxiliary Power Units (APUs)). Disse dree, mit Hydrazin un gasförmigem Stickstoff bedreven Turbinen, ertüügen tosätzlich elektrisch Energie to den Bedriev vun dat Hydrauliksystem un wurrd etwa een Stünn för de Lannen inschalt. För den Fall vun en Notlannen loopen de ok bi den Upstieg in’t All. Todem sünd de Orbiter Discovery un Endeavour mit dat Station-to-Shuttle Power Transfer System utrüst. Dormit is dat mögelk, Stroom vun de ISS to betrecken, um dor länger andockt to blieven.

Hittschuulschild

Hittschuulkacheln un Nööd ut RCC up de Ünnersite vun de Discovery

Verscheeden Berieken vun de Butenhuut vun dat Shuttle sünd mit speziell Hittschuul-Verkleeden utstatt. Dat is för den Wedderinträe in de Atmosphäre unerlässlich, da wegen de sück vör den Floogkörper upbauend Schockfront enorme Temperaturen uptreden. Ahn dat Hittschuulschild dee dat Shuttle de vergleun. Ok de fröheren Ruumscheep vun de Apollo-, Gemini- un Mercury-Programme weern mit en Hittschild utrüst, as ok de russisch Sojus-Kapseln. Eenzigoordig an dat Hittschuulschild vun den Shuttle is, dat man dat mehrmals bruuken kann.

Beschädigte Kacheln nah den Floog vun STS-118

Den gröttsten Deel vun dat Hittschuulschild stellen de över 20.000 Kacheln up de Ünnersiet vun den Orbiter-Rump dor. De so nömmt High-temperature reusable surface insulation (HRSI) kann bit to 1260 °C uthollen. De Kacheln sind maximal 12 cm dick un bestaht to’n gröttsten Deel ut Hohlruum (90 %) un Siliziumdioxid (10 %). De Dicht vun de Kacheln bedrocht 0,14 bzw. 0,35 g/cm³ (Siliciumdioxid um 2,2 g/cm³).

De hoocherhitzten Berieken an dat Shuttle as de Nöös un de Flögelvörderkanten sünd mit en speziellen Warkstoff, so nömmt köhlenstofffaserverstarkt Köhlenstoff (CFC), in engelschi s ok de Begreep Carbon Fiber Reinforced Carbon (CFRC) oder Carbon-Carbon (C/C) begäng, verkleed, de tegen Temperaturen över 1300 °C un mechanisch Beinträchtigungen as Reeten wietgahnd resistent is. Dat is aber antomarken, dat kien vullstännig Schuul vör Beschädigungen mögelk is. De Columbia-Katastrophe 2003 weer up en groot Lock in en CFC-Panel an de Flögelvörderkant torüchtoführen.

Wiedere Deelen vun dat Shuttle sünd mit de so nömmt Advanced flexible reusable surface insulation (AFRSI) utrüst, Kacheln, de etwa 650 °C uthollen könnt. Dorto hörrn dat Cockpit, de vördere Rumpdeel as ok dat Siedenleitwark bzw. Ruder. De Rest vun dat Shuttles (achtere Rumpdeel un Böversiet) hett kien speziell Hittschuul. De normal Butenhuut vun de Ruumfähren kann aber bit to 370 °C uthollen.

Datenöverdragen

Dat Shuttle hett för de Datenöverdragen (Kommunikatschoon, Video, Telemetrie, Experimentdaten) u. a. över Mikrowellensysteme in dat S-Band und Ku-Band. Över de Tracking and Data Relay Satelliten (TDRS) steiht bi den gesamten Umloop en (meest) unünnerbraken Datenstreck to’n Grund to Verfügung. De Ku-Band Antenn befindt sück in de Ladebucht, so dat dit leistungsfähigste System blots in Floogphasen mit apen Ladebucht bruukt wurrn kann.

Sekerheitssysteme

As bi jeder bemannt Raketensystem steiht bi dat Space Shuttle de Sekerheit vun der Crew an eerst Stäe. Dör dat völlig neeoordig Konzept vun dat Shuttle mussen ok völlig nee Sekerheitskonzepte entwickelt wurrn. En Rettungstoorn as to de Apollo-Tieden keem för den Orbiter nich in Fraag. Vör dat Columbia-Unglück wurrn Wedderinträe un Lannen as de weniger kritisch Phase vun den Floog ansehn, dornah hett sück dat Denken wannelt.

Afbröök vör den Start

Dör de Challenger-Tragödie wurr de Sekerheitsdiskussion nee entfacht.

In‘ Fall vun en Startafbröök vör dat Afheben vun dat Shuttle kann up en Seilbahnsystem torüchgreepen wurrn, wat dat ok all bi dat Apollo-Programm geev. Dat kunn de Astronauten bi Gefohr seker vun de Startramp wegtransporteeren. Dat wurr nu en beeten ännert, so dat nu söben Seilbahnköörv bit to 21 Personen vun de Startanlaag befördern können; dit för den Fall, dat sück neben de Astronauten ok noch Techniker dicht bi de vullbetankt Space Shuttle uphollen. Dat wurrd bi regelmaatig Öven as ok bi de Terminal Countdown Demonstration Tests aktiveert, muss aber nie in‘ Ernstfall brukkt wurrn.

En Afbröök ganz kört för den Start kann blots dör den Redundant Set Launch Sequencer (RSLS) dörführt wurrn. Dit System prüft nah dat Starten vun de Hööftdrievwarken (6,6 Sekunn vör dat Afheben) deren Funktschoon un kann den bevörstahn Start noch afbreken. Disse Oord RSLS-Abort wurr bit jetzt fiev mal dörführt, toletzt bi den Countdown to’n Start vun STS-68 in‘ August 1994. Dorbi wurrn de Drievwarken 1,9 Sekunn vör den Start weer afschalt un dat Zünnen vun de Faststoffbooster verhinnert.

Startafbröök in‘ Floog

Nah dat Afheben vun dat Shuttle gifft dat afhängig vun den Tiepunkt un de Swoor vun en uptreden Fehler tüschen dat Aftrennen vun de Booster un dat Afschalten vun de Hööftdrievwarken mehrere Mögelkeiten, den Floog to en seker Enn‘ to führen. Vun de veer „Intakten Afbröökoorden“ wurr blots eenmal de Abort to Orbit (ATO) dörführt. Bi de Mission STS-51-F is nah etwa söss Minüüt en Drievwark utfallen. Dat Aflaaten vun nich bruukt Drievstoff hett dat mögelk makt, dat de Challenger woll en leegeren as plaant, aber stabilen Orbit to fleegen. Wiel dat blots ein lütt Problem weer, kunn de Mission as plaant dörführt wurrn.

De Schalter to dat Vörwählen vun de Afbröökmodus in‘ Shuttle-Cockpit

Bi swoorweegend Problemen as bispeelswies en Leck in de Crewkabine is dat aber nödig, de Mission gau to’n Enn‘ to bringen. Dorför staht bi de Startphase dree Optschonen apen. Eenmal besteiht de Mögelkeit, dat Shuttle in en instabilen Orbit to bringen un dat nah weniger as een Eerdumrunnen weer lannen to laaten. Disse Abort once Around (AOA) kann blots in en ganz lütt Tietfenster inleit wurrn, is aber ok nie dörführt wurrn. En anner Optschoon, de Transatlantic Abort Landing (TAL), weer en Lannen up en europäisch oder afrikaansch Flooghaben ween. För dit Szenario kreeg dat Shuttle genoog Geschwindigkeit, um den anviseerten Flooghaben to recken, um denn de Drievwarken uttoschalten un den Tank aftoschmieten. Wenig later harr dat Shuttle denn up de Teelpiste normal lannen kunnt. För en Shuttlestart muss dorher mindst een vun de vörbestimmt Lannenplatzen good Weer vörwiesen können. Ok disse Mögelkeit hett man nie in Anspröök nehmen musst.

De letzt u nto glieker Tiet gefährlichst Afbröökoord weer de Rückkehr to’n Startplatz (RTLS = Return To Launch Side). Dat harr man blots bruukt, wenn all anner Afbröökmodi as Optschonen utslooten wurrn weern, wiel de Ruumfähr noch nich genoog Geschwindigkeit un Hööcht reckt harr. Dat Szenario sütt vör, dat dat Shuttle mit sien Drievwarken in Floogricht dreiht wurrd, un de so lang wiederloopen, bit se de upbaut Geschwindigkeit afbaut hebbt. Ansluutend verlöppt de Floog as en TAL-Afbröök mit dat Teel, an‘ Startplatz rünner to gahn. Ok dat is nie to‘n Anwennen kommen.

Weern bi en Startphase mehr as een Drievwakr utfallen, so bleev as eenzig Optschoon en Waterun in den Atlantik. Dorto wurrd de Orbiter in en Hööcht brocht, ut de de Astronauten afspringen kunnen, wiel se en Waterun wohrschienlich nicht överleeft harrn. De Orbiter weer denn feernstüert up de Meeresböverflach upsett. So en Szenario harr för dat Challenger-Unglück för de Besatten in jeden Fall den Dood bedüüd, wiel se, mit Utnahm vun de eerst Testflüüg, kien Fallschrim dorbei harrn. Aber ok en Waterung muss nie dörführt wurrn.

Afbröök bi den Floog un Wedderinträe

Bi en loopend Mission bestunn wiederhen de Mögelkeit, dat Shuttle körtfristig up en Notlandeplatz daalgahn to laaten. Dat sull to’n Bispeel bruukt wurrn, falls sück de Laderuumdoren mit de Köhlenradiatoren nich apen maken laaten un en Överhitten vun dat Shuttle antonemmen weer. Weer man all up den Weg to en Ruumstatschoon, harr de Besatzung sück dor uphollen kunnt, um later vun en anner Shuttle aftohalt wurrn. Dat weer Folg vun dat Columbia-Unglück 2003 un wurr ünner den Naam CSCS (Contingency Shuttle Crew Support) führt. Bi jeder Start muss en sofort insatzbereit tweet Ruumfähr to Verfügung stahn. Blots för den letzten Floog vun de Ruumfähr hett man dorup verzicht, aber de Besatten up veer Personen minneseert, dormit de vun en russisch Sojus-Ruumschipp rett wurrn könnt.

Is de Wedderinträe eerst mal inleit, kann de nich weer afbraken weern. Dorum wurrd siet STS-114 up jedem Shuttle-Flug de Hittschild middels verscheeden Methoden (kiek Rendezvous Pitch Maneuver, OBSS) överprüft un ggf. per Buteninsatz repareert, bevör de Bodenkontrolle de Erlaubnis to de Rückkehr gifft. So hett man Unfälle as vun de Columbia (STS-107) verhinnert.

Wartung un Uprüsten

De Atlantis in de Orbiter Processing Facitlity

Ut sekerheits- un floogtechnisch Grünnen wurrn all Orbiter mehrmals för umfangriek Verbeterungen Maanden lang buten Deenst stellt. In disse so nömmt Orbiter Maintenance Down Period (OMDP), de nah etwa 13 Flüüg anstahn, wurrd umfangriek Tests un Wartungsarbeiten an de Ruumfähr dörführt. Tosätzlich wurrn jeweils gröttere Verbeetern vörnommen. Bi de letzt deroordig Revisionen wurrn de Orbiter mit en so nömmt Glascockpit utrüst, dat de old Röhrenbildschirme ersetten dee. Wiedere Verbeetern weern ünner annern en Bremsschirm, de bi de Lannen to’n Insatz kummt, un dat Station-to-Shuttle-Power-Transfer-System, dat dat för en Shuttle mögelk makt, bi en Upenhalt an de ISS Strom vun de Statschoon to betrecken. Disse Modifikatschonen funnen tonächst in dat Herstellerwark in dat kalifoornsch Pasadena statt, wurrn aber Enn’ vun de 1990er Johren in de Orbiter Processing Facility (OPF) verleggt, in de ok de Wartung un de Vörbereiten vun de Ruumfähren dörführt wurrd.

Ok nah dat Challenger-Unglück wurrn verscheeden Verbeetern vörnommen, bi de in eerste Lien de Boosterverbinnen to’n Butentank steefiger makt wurrn. De Ännern nah de Columbia-Katastrophe hebbt dorgegen hööftsächlich de Schuumstoffisoleeren vun de externen Tank bedrapen. De sull dordör nich mehr so licht afplatzen un den Hittschuulschild vun dat Shuttle beschädigen können. Doröver herut wurrn Sekerheitsbedingungen un Startkriterien scharper makt.

De eenzelt Orbiters

Ruumfloogfähige Orbiter

Siet Anfang vun de Shuttle-Flüüg 1981 sünd insgesamt fiev verscheeden Space Shuttles in’t All flaagen. Dorvan weer toletzt noch de (Atlantis) in‘ Insatz. Twee Space Shuttles (Columbia un Challenger) wurrn bi Unglücken zerstört. De missionsriekste Ruumfähr, de Discovery, wurr in‘ März 2011 buten Deenst stellt, de Endeavour in‘ Juni 2011. De letzt Ruumfähr Atlantis harr in‘ Juli 2011 hör letzten Insatz.

Name	OV-Nr.	Eerst Start	Eerst Mission	Letzt Start	Letz Mission	Antall Missionen	Anmarken
Columbia	OV-102	12. April 1981	STS-1	16. Januar 2003	STS-107	28	Eerst ruumfloogfähig Orbiter. An‘ 1. Februar 2003 bi den Wedderinträe zerstört, de söben Besattensliddmaaten keemen dorbi to Dood.
Challenger	OV-099	4. April 1983	STS-6	28. Januar 1986	STS-51-L	10	An‘ 28. Januar 1986 kört nah den Start dör en Defekt an en Faststoffbooster zerstört, de söben Besattensliddmaaten keemen dorbi to Dood.
Discovery	OV-103	30. August 1984	STS-41-D	24. Februar 2011	STS-133	39	Letzt Lannen an‘ 9. März 2011.
Atlantis	OV-104	3. Oktober 1985	STS-51-J	8. Juli 2011	STS-135	33	Letztmalig start an‘ 8. Juli 2011, plaant letzt Lannen an‘ 21. Juli 2011.
Endeavour	OV-105	7. Mai 1992	STS-49	16. Mai 2011	STS-134	25	Letzt Lannen an‘ 1. Juni 2011, Ersatzorbiter för Challenger.

Nich ruumfloogfähig Orbiter

Wiedere baut Orbiter weern de Pathfinder un de OV-101 Enterprise. Pathfinder weer en Handling-Modell ut Stahl, dat nich floogfähig weer. De wurr för Erproben un Inööven vun de Aflööp an‘ Grund insett. Pathfinder harr kien offiziell Nummer, wurrd af un to aber as OV-098 upführt.

De Enterprise weer en floog-, aber nich ruumfloogfähig Prototyp, de för Gleitversöök un för Floogversöök up den Rüch vun de Shuttle Carrier Aircrafts insett wurr. Beid Modelle könnt hüüd in Museen ankeken weern. Dat weer plaant, de Enterprise later to en ruumfloogtauglichen Orbiter umtobauen, aber dat stellt sück herut, dat dat nich so völ kösten dee, wenn man de statisch Versöökszelle STA-099 to de Ruumfähr Challenger (OV-099) uttobauen, wat man denn ok daan hett.

Wiedere wietgahnd originaltrüe Nahbauten vun de Ruumgleiter staht in dat Kennedy Space Center (Explorer, de wurrd af un to as OV-100 betekent), in dat Johnson Space Center as ok in‘ Six-Flags-Vergnögenspark in Gurnee, Illinois.

Ünnerscheeden tüschen de eenzelt Orbiters

Dör de immer wiedergahn technisch Entwickeln in de Loop vun dat Space-Shuttle-Programm, sünd de fiev ruumfloogfähigen Orbiter nich nipp un nau baugliek. Eenig Markmalen wurrn bi all Orbiter nahrüst, so to’n Bispeel dat Glascockpit. Toletzt sünd all Orbiter mit LC-Displays un modern Reekner flaagen.

Anner Ünnerscheedensmarkmalen bleeven aber; so weer de Columbia över dree Tünn swoorer as hör Süster-Ruumfähren, de later baut wurrn sünd. Todem wurr bi Challenger un Discovery en Modifikatschoon in de Bruuklastbuch inabut, de dat Mitführen vun en all betankt Centaur-Böverstuuf tolaaten dee. Dat wurr aber nie ümsett.

Space Shuttles Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis un Endeavour

Naamsherkunft vun de Ruumfähren

De NASA hett de Shuttles, mit Utnahm vun de Enterprise, nah berühmt Opdeckerscheep vun de vergangen Johrhunnerten nömmt.

Shuttlename	Bruukdüer, de up de Bedüüden teelt	Bedüüden
Atlantis	1930 - 1960	Nömmt nah dat tweemastig Segelschipp, dat vun de Woods Hole Oceanographic Institution bruukt wurr.
Challenger	1870er Johren	Nömmt nah dat Forschensschipp HMS Challenger vun de Britisch Marine, dat de Atlantischen un Pazifischen Ozean bereist hett.
Columbia	ca. 1790er Johren	Nömmt nah en lütt Forschensschipp, dat buterhalv vun Boston insett wurr, un later de Münn‘ vun den Columbia River opdeckt hett.
Discovery	1610-1611 bzw. 1778	Nömmt nah twee berühmt Segelscheep. Dat eerst wurr vun Henry Hudson führt, mit dat he nah en Nordwestpassage tüschen Atlantik un Pazifik söcht hett. Dat anner wurr vun James Cook führt, as de Hawaii opdeckt hett.
Endeavour	1768	Nömmt nah da teerst vun James Cook führt Schipp. James Cook is in den Süüdpazifik un üm Tahiti segelt, um de Umloopbahn vun de Venus tüschen Eer un Sünn beobachten to können. In disse Mission hett Cook buterdem Niegseeland opdeckt, Australien erkund u nto dat Great Barrier Reef segelt.
Enterprise	fiktiv Schipp	Oosprünglich "Constitution" (engelsch: Verfaaten) nömmt, wiel dee 200-Johr-Fiern in den USA dorto stattfunnen hett. De Fangemeend vun Star Trek hett denn an dat Witt Huus en Ünnerschriftensammlung överreicht. Ofschons de dormalieg US-Präsident Gerald Ford de Aktschoon nich wohrnehmen wull, hett he letzten Enn‘ doch de Naam "Enterprise" bi de NASA dörsett, wiel he in‘ 2. Weltkrieg up de USS Monterey deent harr, de tosommen mit de USS Enterprise opereeren dee.

Probleme un Kritik

Technisch Risiken

Da Space Shuttle is upgrund vun sien Upbau mehr Risiken utsett as en Ruumkapsel, as se to’n Bispeel in dat Apollo-Programm bruukt wurr. Dat bekannteste Problem dorbi is laatestens siet dat Columbia-Unglück de Hittschild. Disse liggt anners as dat Hittschild vun en Ruumkapsel bi de ganze Mission apen un is somit anfällig för Beschädigungen dör Weltruummüll, Mikrometeoriten oder affallend Ies- un Schuumstoffdeelen vun den externen Tank. Woll entstaht bi jeder Start lüttgere Beschädigungen an de Hittschuulkacheln vun dat Shuttle, de aber kein wiedere Folgen hebbt; aber en grötter Lock an de vördere Flögelkanten oder de Nöösvun den orbiter kann en ernsthaft Gefohr dorstellen. Dör so en Lock sünd bi den Wedderinträe vun de Columbia an‘ Enn vun de Mission STS-107 heet Gase indrungen un hebbt to den Verlust vun Orbiter un Besatten führt.

Affallend Schuumstück bi STS-114

Ok de Startphase bargt mehr Risiken as en Kapselsystem. Ofschons en Retten vun de Mannschap dör de baben nömmt Methoden mögelk is, kann de Afbröök blots seker dörführt wurrn, wenn kien tietkritisch Problem vörliggt. So lett sück en Afbröök mit Rückfloog to’n Startplatz (RTLS) oder en transatlantisch Landeplatz eerst nah dat Afschmieten vun de Faststoffraketen inleiden. En tietkritisch Problem vör dat Afschmieten vun de Booster führt mit hooch Wohrschienlichkeit to’n Verlust vun Besatten un Shuttle (Loss of Crew and Vehicle, LOCV). Ok en Afspringen vun de Crew an Fallschirmen kummt eerst in Fraag, wenn en RTLS-Afbröök spoodriek dörführt wurr, aber kien geeignet Landeplatz reckt wurrn kann. En pyrotechnisch Rettungssystem, bi de de Crewkabien vun dat restlich Shuttle aftrennt wurrd un an en Fallschirm daal geiht, wurr woll in Betracht trucken, aber ebenso as de bi de eerst Teestflüüg bruukt Schleudersitten ut Gewichts- un Köstengrünnen streeken.

John Logsdon, en vun de profileertesten Kenner un Kritiker vun dat amerikaansch Ruumfohrtprogramm, hett 2011 kritiseert: "der Shuttle erwies sich als zu komplex, zu teuer und vor allem zu riskant: Bereits in den ersten Jahren des Programms erkannten die Verantwortlichen, dass sie sich sicherheitstechnisch auf sehr dünnem Eis bewegen. Sie verschlossen aber die Augen. Und schon 1985 gab es Ideen für eine zweite, zuverlässigere Shuttle-Generation. Doch nichts ist passiert." ... "Die USA wollten es sich aber nicht leisten, in Zeiten des Kalten Krieges viele Jahre keinen eigenen Zugang zum All zu haben. Zudem hätte ein sofortiges Ende des Shuttle-Programms auch das Aus für das Weltraumteleskop "Hubble" und die Jupitersonde "Galileo" bedeutet, deren Entwicklung weit fortgeschritten war, die aber nur mit einem Shuttle gestartet werden konnten."

Organisatorisch Probleme

De Ünnersöken vun dat Columbia-Unglück hett binnerhalv vun de NASA neben de technisch ok organisatorisch Mängel upwiest, ähnlich as fröher all bi de Challenger-Katastrophe. Um Kösten to sporen, wurrn völ Tätigkeiten, de för de bemannt Ruumfohrt bi de NASA Standard weern, instellt. So wurrn to’n Bispeel de Teknungen vun den Shuttle nich nahführt, ofschons bedüüdend Ännern vörnommen wurrn, so dat kien Basis för de notwennigen Verifikatschons-Modifikatschonen vörhannen weer. Allgemeen is dat gesamte Space-Shuttle-Programm dör den utspraken negativen Ünnersökesberichts in de Apenlichkeit als to old un anfällig, wiel to komplizeert, in Misskredit geraden. Doröver herut wiest de Bericht, dat unöverleggt Köstenminneseeren, de vun den NASA-Administrator Daniel Goldin („faster, better, cheaper“) fordert wurr, ernst Folgen hemm könnt.

En startend Space Shuttle. De Sünn steiht achter de Kamera, un de Schadden vun de Rooksäule wurrd in de Eerdatmosphäre in Richt vun den Maand schmeeten.

En anner Problem vun dat Shuttle-Programm is, dat de Wartungsarbeiten un de Herstellung vun Ersatzdeelen för den Orbiter meest komplett vun de Firma Boeing bzw. deren Dochterfirmen övernommen wurrd. Dat sülvige gellt för den Butentank (Lockheed Martin) un de Faststoffbooster (ATKs Launch Systems). Wiel also de wertschaplich Existenz Teihnduusende vun Minschen vun dat Space-Shuttle-Programm afhängig weer, so de Kritiker, weer dat in politischer Hinsicht lang Tiet nich anseggt, dat Programm togunsten vun en beeter Technologie ganz intostellen. Allerdings gellt dat ok för de Vörlöperprogramme (to’n Bispeel Apollo-Programm) oder tokünftig Programme mit dat Teel vun en bemannten Marsfloog. De bruukt enorm völ Geld, dat to’n gröttsten Deel direkt oder indirekt an Luft- un Ruumfohrtkonzerne betallt wurr un dor Afhängigkeiten schafft.

Doröver herut kann dat Space Shuttle deelwies as Fehlplanung ansehn wurrn: De Kongress harr beslooten, sowohl för de US Air Force as ok för de NASA en gemeensam Drägersystem to entwickeln, dat all bitherig Drägerraketen ersetten sull. Wiel dat Space Shuttle beid Partners genögen sull, stell de Ruumfähr för den hüdigen eenzigen Bedriever, de NASA, blots noch en suboptimales Produkt dor, dat eenig Air-Force-Anforderungen erfüllt, de hüüd gar nich mehr nödig sünd.

Kösten

En wieder Kritikpunkt is, dat de Transportpries för „Weltraumgüter“ nie de anstreevten 200 US-Dollar pro Kilogramm reckt hemm, as man dat utrekent harr – de Pries liggt bi rund 16.000 US-Dollar, wat bi wieden nich blots an de Inflatschoon vun de letzt 30 Johr liggt. Folgend Gründe för disse Differenz tüschen Planung un Realität hierto gifft dat:

Nah den Verlust vun de Challenger muss en nee Shuttle, de Endeavour, in Updrag geven wurrn. Disse oorsprünglich nich plaant Shuttle-Neebau hett dat Programm över twee Milliarden US-Dollar köst, ofschons se deelwies ut Ersatzdeelen vun anner Shuttles tosammenbaut wurr. De Verlust vun de Challenger un later vun de Columbia hebbt dat Programm nich blots Geld, sonnern ok Tiet köst, wiel mehrjohrig Startverbote för de verbleeven Shuttles erdeelt wurrn, in de se kien kommerziell Projekte dörführen kunnen un todem köstenintensiv sonneröverprüüft wurrn. Dorneben fehl ja ok en Shuttle, dat de Upgaven erledigen kunn, wiel man mit en Flott vun veer Shuttles kalkuleert harr.

Ok de Konkurrenzkamp in‘ Ruumtransportgeschäft nehm immer mehr to. Bi de Oorsprungsplanung weer de eenzig Konkurrenz to dat Space Shuttle de Ariane-Rakete vun de ESA, de aber dormals noch nich so wiet weer, dat dat wirklich en Konkurrent weer. Kommerzielle Satellitenprojekte in de westlich Welt kunnen to de Tiet blots vun de NASA utführt weern. Hüüd gifft dat aber tallriek Konkurrenten:

• De Ariane is siet lang Tieden all vull konkurrenzfähig,
• Japan un Indien hebbt eegen Drägerraketen entwickelt;
• Roskosmos, entstahn nah den Tosommenbröök vun de UdSSR, is en Konkurrent för kommerzielle Projekte;
• China hett eegen bemannt un unbemannt Raketenprojekte un drifft de Entwicklung wieder vöran.

De rasante Hard- un Software-Entwicklung vun de letzt 30 Johren führ dorto, dat de NASA diese Utrüsten vun de Space Shuttles faken nahrüsten dee/muss. Buterdem mussen strukturelle Probleme, de in de oorsprünglich Planung översehn oder ignoreert wurrn, köstenintensiv behaben wurrn. Todem weer dat notwennig, för dat Shuttle-Mir-Programm speziell Umbauten an de Ruumfähren vörtonehmen, wodör weniger Bruuklast in den Weltruum befördert wurrn kunn. En NASA-Ruumstatschoon weer woll in‘ Planungsstadium, aber noch wiet weg vun de Realiseeren. De Insporen vun de wiedere Entwicklung vun en Ruumstatschoon gungen to Lasten vun de Transportpries vun de Shuttles, de dordör weniger kommerziell insett wurrn kunnen.

Bi den Bau vun de ISS weer man dwungen, up de Shuttleflott torüchtogriepen, um de gröttsten un swoorsten Lasten in den Weltruum to befördern. Bi disse Flüüg kunnen kien oder blots lütt kommerzielle Bruuklasten transporteert wuurn, wiel man nich mehr in de Shuttles an Bruuklast rin kreeg.

Wiederentwickeln un Nahfolgeprogramm

Start vun dat Shuttle-C (grafisch Dorstellen)

Vör allen upgrund vun de immens steegend Kösten wiels de Entwickeln un den Bedriev vun dat Shuttle wurrn all eenig Male Wiederentwickeln un Nahfolgeprogramme ankünnigt. Eenig keemen blots in de Konzept-, anner immerhen noch in de Prototypenphase. So baseer dat nich över de Entwickelnsphase rutkommen Constellation-Programm mit den Ares-Raketen up dat Space Shuttle. De Ares-I-Dräger sull um dat Johr 2015 dat Shuttle as bemannt Ruumschipp ersetten.

Shuttle-C

Tüschen 1984 und 1995 wurrn völ Konzepte för en unbemannt Lastenversion vun dat Space Shuttle entwickelt. Disse Studien funnen ünner de Naam Shuttle-C (C steiht för Cargo) statt. Dör de immer beeter Automatiseerenstechnik sull dat mögelk ween, den Shuttle-C ok ahn Mannschap un de dordör bedingten Mannschapsrüüms un Levenserhollenssysteme to starten. Todem weern lediglich de Faststoffbooster un nich as bi dat Shuttle de komplett Ruumfähr wedderverwendbar utleggt. Man gung dorvan ut, dat sück nennenswert Insporen bi de Floogkösten, vör allen för Satellitenstarts ergeven deen. Ok de Bruuklast sull dör Gewichtsinsporen tonehmen, man gung vun 50 bit 75 Tünn ut. Todem wull man dör de all bestahn Hardware Entwickelnskösten för en nee Swoorlastdräger sporen. In de fröh 1990er Johren wurrn ok eenig Konzepte för bemannt Marsflüüg up Basis vun dat Shuttle-C entwickelt. Kien een vun de Shuttle-C Entwürfe keem je över de Konzeptphase rut.

X-33 / VentureStar

Computerdostellen vun de X-33 in de Umloopbahn

De VentureStar weer en plaant Nahfolger för dat Space Shuttle. De sull eenig richtwiesend Neeern hemm, etwa en komplett nee Hittschild un en neeoordigen Andriev. 1996 wurr de Updrag för den Bau vun en Prototypen in‘ Maatstaff 1:3 an Lockheed Martin vergeven. Disse Prototyp, de X-33, wurr aber upgrund vun technisch Problemen un Budgetöverschreeden nie fardig baut. In‘ Fröhjohr 2001 wurr dat Projekt upgeven, ofschons de X-33 all to 85 % fardigstellt weer un över een Milliarde US-Dollar in dat Projekt investeert wurrn weern.

Constellation

Konzeptvörstellungen vun den lichten (links) un swooren (rechts) Ares-Dräger

Nah den Verlust vun de Columbia hett de dormalige US-Präsident George W. Bush an‘ 14. Januar 2004 mit de Vision for Space Exploration en nee, langfristig Weltruumprogramm upleggt, dat de Utmustern vun dat Space Shuttle to’n 30. September 2010 vörsehn dee. Todem weern in dat Programm bemannt Maandflüüg af 2018 un af Midden vun dat Johrhunnert sogor bemannt Marsflüüg vörsehn. Dorher wurr för dat Constellation-Programm weer up herkömmliche Raketen un Ruumkapseln torüchgreepen, de aber de bewährte Technologie vun dat Space Shuttle wiederverwennen sullen. So wurr de Entwicklung vun de Ares-Raketenfamilie start, de ut twee Modellen bestunn. De Ares I sull af 2014 dat Orion-Ruumschipp in en leegen Erdorbit bringen. För Maandmissionen sull de Ares V af 2018 dat Altair-Landemodul un de Earth Departure Stage in en leegen Erdorbit bringen, wo se up de Ankunft vun de Crewkapsel quasi wachten sull.

De Ares I hett up den Faststoffbooster vun dat Space Shuttle upbaut. En langtrucken Version vun den Booster wurr dorbi as eerst Stuuf bruukt. Bi de Swoorlastdräger Ares V kummt en vergröttert Butentank mit twee lang trucken Booster to’n Insdatz. Dör dat Torüchgriepen up Shuttle-Hardware kunn up de een Siet Entwicklungsarbeit sport wurrn un up de anner Siet de övermaatig Verlust vun Arbeitsplatzen dör dat Enn‘ vun dat Space-Shuttle-Programm verhinnert wurrn.

Dat Constellation-Programm (Ares I, Ares V, Orion) wurr in‘ Februar 2010 instellt. Dat Programm weer nah US-Präsident Obama weder ut Tietgrünnen noch finanziell to dragen. In‘ Mai 2011 wurr aber beslooten, dat Programm wieder to führen.

Ähnlich Projekte

Dat Space Shuttle is bit hüüd dat eenzig wedderverwendbar Ruumfohrtüüch, dat je in‘ regelmatigen Insatz stunn. Dat geev aber en Reeg vun ähnlich Programmen, de vun verscheeden Ruumfohrtbehörden bedreeven wurrn. Eenig Programme düern to Tiet noch an.

Buran (Sowjetunion)

Dat russisch Pendant to’n Space Shuttle, de Ruumfähr Buran, is neben dat Shuttle as eenzig Ruumglieder-Projekt över de Entwurfsphase rutkommen un mit en unbemannten Testfloog erprobt wurrn. Dat Programm wurr nah dat Uplöösen vun de Sowjetunion Anfang vun de 1990er Johren stoppt un de verbleevend Fähren för Utstellungen bruukt. Een vun de Fähren is hüüd in dat Technikmuseum in Speyer utstellt.

Sänger un Sänger II (Düütschland)

De düütsch Ingenieur Eugen Sänger hett tüschen 1961 un 1974 bi de Firma Junkers Konzepte för en wedderverwendbor Ruumglieder entwickelt. De Sänger keem nie över de Konzeptphase herut.

Hermes (ESA)

De ESA fung 1987 mit de Entwicklung vun en Ruumfähr an, de an de Tipp vun en Ariane-Rakete in‘t All befördert wurrn sull. Dat Programm wurr 1993 stoppt.

Kliper (Russland)

De Kliper is en deelwies wedderverwendbor Ruumschipp, dat as Ersatz för de Sojus entwickelt wurr. De Entwicklung fung 2000 un wurr in 2007 endgültig instellt.

Literatur

• David Baker: Die neuen Space Shuttles – Columbia, Enterprise & Co. Arena, 1979, ISBN 3-401-03882-6
• Dennis R. Jenkins: Space Shuttle: The History of the National Space Transportation System. Midland Publishing, 2006, ISBN 978-1-85780-116-3
• Pat Duggins: Final Countdown: NASA and the End of the Space Shuttle Program University Press of Florida, 2009, ISBN 978-0-8130-3384-6

Weblenken

Space Shuttle. Mehr Biller, Videos oder Audiodateien to’t Thema gifft dat bi Wikimedia Commons.

• DNB-Katalog
• Insatzhistorie vun dat Space Shuttle
• NASA: Multimediagalerie vun de NASA to dat Space Shuttle mit Biller in hooch Uplöösen (engelsch)
• NASA: Space Shuttle operational flight rules Insatzregeln för Space Shuttle Flüüg (engelsch, pdf 5,3 MB)
• Informatschonen över all bemannten NASA-Missionen
• drafts.de: Verscheeden Datailansichten un Perspektiven vun de Orbiter
• Cockpit-Ansicht im Wandel der Zeit Weg zum Glasscockpit
• Space Shuttle Videos
• Das Buch: o.A.Space Shuttle, Prepared by LYNDON B. JOHNSON SPACE CENTER, Scientific and Technical Information Office National Aeronautics and Space Administration, Washington, D.C. 1976, NASA-SP-407, bi NASA History Online (engelsch)
• Das Buch: Howard Allaway Space Shuttle At Work, Scientific and Technical Information Office National Aeronautics and Space Administration, Washington, D.C. 1979, NASA-SP-432/NASA-EP-156, bei NASA History Online (engl.) un as 174 MB grooot PDF vun NASA Technical Reports Server.

Enkeld Nahwiesen

• NASA: Space Shuttle Homepage (engelsch)
• extrasolar-planets.com: Informatschonen to dat Space Shuttle
• raumfahrer.net: Informatschonen to dat Space Shuttle
• Bernd Leitenberger: Space Shuttle
• Korb, Morant, Calland und Thatcher: Das Hitzeschutzschild der Weltraumfähren. Physik in unserer Zeit, 16. Johrgang 1985, Seite 78-85