Raumfahrt


Raumfahrt

Als Raumfahrt bezeichnet man Reisen oder Transporte in oder durch den Weltraum. Der Übergang zwischen Erde und Weltraum ist fließend und wurde durch die Fédération Aéronautique Internationale (FAI) auf eine Grenzhöhe von 100 Kilometern festgelegt. Die klassische Trennung zwischen Luft- und Raumfahrt wird durch die technische Entwicklung suborbitaler Raumflugzeuge und Raketenflugzeuge zunehmend aufgeweicht.

In den Anfangszeiten der Raumfahrt wurde noch klar zwischen dieser und der Astronautik unterschieden; letztere umfasst vor allem deren wissenschaftlich-technische Entwicklungen und wird im Englischen nach wie vor als Astronautics bezeichnet, während die eigentlichen Raumflüge space flights genannt werden.

Buzz Aldrin, zweiter Mensch auf dem Mond (Juli 1969, Apollo 11)

Inhaltsverzeichnis

Vorbemerkung

Die chronologische Auflistung der bisherigen Raumfahrtmissionen ist unterteilt in eine:

Darüber hinaus gibt es die Hauptartikel:

Der Artikel Raumfahrt fasst die wichtigsten Aspekte zusammen und beschäftigt sich mit den Grundlagen der Raumfahrt.

Geschichte

Hauptartikel: Geschichte der Raumfahrt

Obwohl schon lange die Vorstellung von Reisen zum Mond oder anderen Planeten und Sternen bestand, wurde erst im 20. Jahrhundert mit der Entwicklung der Raketentechnik eine brauchbare und die bisher einzige Methode gefunden, die ausreichend lange so hohe Beschleunigung ermöglicht, dass ein dauerhaftes Verlassen des Planeten möglich wird.

Theoretische Grundlagen und Raketen-Pioniere

Die Theorie der Raumfahrt wurde unter anderem von dem Russen Konstantin Ziolkowski (1857-1935) untersucht, der die mathematischen Grundprinzipien des Raketenantriebs, die Raketengrundgleichung formulierte. Auch der Deutsche Hermann Oberth (1894-1989) stellte 1923 die Grundgleichung der Raketentechnik auf und zeigte wie Ziolkowski mit dem Konzept der Stufenrakete, wie man große Nutzlasten energetisch günstig in die gewünschte Flugbahn bringen kann.

Von den ersten Ingenieuren und experimentellen Wissenschaftlern sei der US-Amerikaner R. H. Goddard (1882-1945) erwähnt, der ab etwa 1910 kleine Raketenmotoren entwickelte. 1926 gelang ihm der Start der ersten Flüssigkeitsrakete. Noch früher tätig war hierin der Südtiroler Astronom und Raketenpionier Max Valier (1895-1930). Er wagte als erster Europäer Experimente mit flüssigen Treibstoffen und baute unter anderem ein Raketenauto (heute im Deutschen Museum). Bei einem Labortest in Berlin explodierte ein Aggregat und ein Metallsplitter tötete den nur 35-Jährigen.

Diese Grundlagenforschung enthusiastischer Einzelpersonen bis Anfang der 1930er Jahre war Grundstock für die Entwicklung zur Hochtechnologie, die nur in Symbiose mit militärischen Interessen und staatlicher Finanzierung möglich war. Einen großen Anteil an solchen Weiterentwicklungen hatte Wernher von Braun (1912–1977) – von Peenemünde 1934 und der A4 (dem Vorbild vieler sowjetischer/russischer und US-Raketen) bis zur Saturn V der Mondlandungen 1969-1972.

Neben technischen Grundlagen bilden die astronomischen Erkenntnisse der Himmelsmechanik die Voraussetzung für Raumfahrt an sich.

Militär und Industrie entdecken die Raumfahrt

Dieser Prozess setzte zunächst im Deutschen Reich ein, das in der neuen Technologie eine Möglichkeit erkannte, die Bestimmungen des Versailler Vertrags zu umgehen. Bis zum Ausbruch des Zweiten Weltkrieges entstand so der Forschungs- und Produktionskomplex Peenemünde unter Wernher von Braun, der schließlich die A4/V2-Rakete hervorbrachte. Diese erste Großrakete der Welt wurde als Fernwaffe vor allem gegen London und Antwerpen eingesetzt. Aufgrund der relativen Treffungenauigkeit und dem außerordentlich schlechten Verhältnis aus Kosten und Zerstörungswirkung war dieser Raketentyp militärökonomisch eine Fehlentscheidung. Die Militärstrategen und Politiker der Sowjetunion und der USA erkannten das Potential der Raketentechnik, das vor allem darin lag, dass Raketen praktisch nicht abgefangen werden konnten und versuchten, aus dem besetzten Deutschland nicht nur Geräte und Blaupausen, sondern auch Handlungswissen zu erbeuten. Damit begann bereits in den letzten Tagen des Zweiten Weltkrieges ein Wettlauf zwischen den beiden Staaten, der Jahrzehnte andauern sollte. Nach dem Krieg wurden sowohl vollständige Raketen, wie Produktionsanlagen und zahlreiche Wissenschaftler und Techniker in die USA und die Sowjetunion verbracht und bildeten dort die Grundlage der Raketenentwicklung für die nächsten Jahrzehnte (siehe Operation Paperclip).

Der Wettlauf ins Weltall im Kalten Krieg

Ham the Astrochimp“, ein 44 Monate alter Schimpanse, der am 31. Januar 1961 im Rahmen des Mercury-Programms in den Weltraum gebracht wurde

Im nun einsetzenden Kalten Krieg kam der Raumfahrt vor allem eine massenpsychologische und propagandistische Bedeutung zu. Neben dem offensichtlichen militärischen Wert wurde sie von den Zeitgenossen als Messlatte für die Leistungsfähigkeit und Fortschrittlichkeit der beiden konkurrierenden Systeme wahrgenommen.

Als Folge des so genannten Sputnikschocks im Oktober 1957 wurde der amerikanischen Öffentlichkeit schlagartig bewusst, dass die Sowjetunion den technologischen Rückstand fast vollständig aufgeholt hatte. Von diesem Zeitpunkt an wurde die Raumfahrt auch in den USA nach Kräften gefördert, und es kam zu einem regelrechten Wettlauf. Die sowjetische Raumfahrt erbrachte dabei zahlreiche bedeutende Erstleistungen. Sie brachten einen Monat nach dem Start von Sputnik 1 das erste Lebewesen, die Hündin Laika in den Weltraum. Am 12. April 1961 umkreiste Juri Gagarin als erster Mensch im Weltall die Erde und die Sonden Lunik 2 und Luna 9 führten 1959 und 1966 erstmals auf dem Mond eine harte bzw. weiche Landung durch. Dagegen konzentrierten sich die Anstrengungen der USA unter Präsident Kennedy auf die bemannte Mondlandung, die am 20. Juli 1969 mit einer halben Milliarde TV-Zuschauern das vielleicht größte Medienereignis zur Zeit des Kalten Krieges war.

Obwohl die zivile Raumfahrtbehörde NASA im Mittelpunkt der Öffentlichkeit stand und steht, wurde die Entwicklung der Raumfahrt abseits der öffentlichkeitswirksamen Prestigeprojekte ausschließlich von militärischen Erwägungen bestimmt. Etwa drei Viertel aller Satellitenstarts bis heute dienten militärischen Zwecken. Die USA verfügten seit 1959 über Aufklärungssatelliten, seit 1960 über Wetter-, Navigations- und Frühwarnsatelliten.

Die Sowjetunion führte ihre bereits in den 1960er Jahren begonnenen Forschungen an Kopplungsmanövern, Langzeitflügen und Weltraumausstiegen von Kosmonauten über die erste Raumstation Saljut 1 weiter bis zu gemeinsamen Kopplungsmanövern mit den USA 1975 und schließlich zur permanent bemannten Raumstation Mir.

Kooperation und Globalisierung der Raumfahrt

Raumstation Mir

Schon während der Mir-Ära könnte man eine verstärkte Kooperationsbereitschaft zwischen den USA und Russland beobachten. So dockte der Space Shuttle mehrmals an der alternden Raumstation an und trug damit wesentlich zum Erhalt bei.

Die gemeinsamen Bemühungen mündeten schließlich in der Planung und dem Bau der Internationalen Weltraumstation (ISS). Nach dem Absturz der Raumfähre Columbia und einer Strategieänderung bei der NASA ist die Zukunft der ISS nach 2011 aber nicht mehr gesichert, da die NASA im Juli 2011 mit STS-135 zum letzten mal eine Raumfähre ins All entsandt hat und bis etwa 2016 weder bemannte, noch unbemannte Raumfahrzeuge zur Verfügung hat und auf russische Sojus Raumschiffe angewiesen ist.

Meilensteine der Raumfahrt

Hauptartikel: Geschichte der Raumfahrt
Space Shuttle Columbia
  • 3. Oktober 1942: Erster erfolgreicher Start einer A4-Rakete (auch als V2 bekannt). Die erste kosmische Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um in eine Erdumlaufbahn zu gelangen, konnte die A4 jedoch nicht erreichen.
  • 4. Oktober 1957: Sputnik 1, der erste von Menschenhand gebaute Satellit (Sowjetunion)
  • 3. November 1957: Sputnik 2, brachte mit der Hündin Laika das erste Lebewesen ins All (Sowjetunion)
  • 13. September 1959: der erste von Menschenhand gebaute Flugkörper, Lunik 2, schlägt auf der Mondoberfläche auf (Sowjetunion)
  • 7. Oktober 1959: Lunik 3 fotografiert die Mondrückseite (Sowjetunion)
  • 19. August 1960: Mit Sputnik 5 landen erstmals zwei Lebewesen (die Hündinnen Strelka und Belka) nach einem Raumflug sicher auf der Erde (Sowjetunion)
  • 12. April 1961: Wostok 1, Juri Gagarin fliegt als erster Mensch ins Weltall und umkreist die Erde (Sowjetunion)
  • 5. Mai 1961: Alan Shepard ist bei einem Parabelflug von wenigen Minuten Dauer der erste Amerikaner im All
  • 11./12. August 1962: Wostok 3 und Wostok 4, Andrijan Nikolajew und Pawel Popowitsch (beide Sowjetunion) starten zum ersten Weltraumrendezvous. Erstmals befinden sich zwei Menschen im Weltraum, die Raumschiffe nähern sich bis auf 5 km
  • 16. Juni 1963: Wostok 6, Walentina Tereschkowa fliegt als erste Frau in den Weltraum (Sowjetunion).
  • 18. März 1965: Woschod 2, Alexei Leonow verlässt als erster Mensch ein Raumschiff und schwebt frei im Weltraum. Kommandant ist Pawel Beljajew (beide Sowjetunion)
  • 3. Februar 1966: Luna 9 Erste weiche Landung auf einem anderen Himmelskörper, dem Mond. (Sowjetunion)
  • 16. März 1966: Erste Kopplung in der bemannten Raumfahrt: Gemini 8 dockt an einen unbemannten Zielsatelliten. (USA)
  • 21. Dezember 1968: Mit Apollo 8 verlassen Menschen zum ersten Mal die Erdumlaufbahn. Die Besatzung besteht aus Frank Borman James Lovell und William Anders (USA)
  • 16. Juli 1969: Apollo 11, Start zur ersten Mondlandung. Neil Armstrong betritt am 20. Juli 1969 als erster Mensch den Mond, gefolgt von Buzz Aldrin. Michael Collins (alle USA) bleibt im Mondorbit.
  • 15. Dezember 1971: Venera 7, erste weiche Landung auf einem anderen Planeten, der Venus (Sowjetunion).
  • 24. Dezember 1979: Erstflug der europäischen Trägerrakete Ariane 1
  • 12. April 1981: Das Space Shuttle Columbia startet zu seinem Erstflug. Es ist das erste teilweise wiederverwendbare Raumtransportsystem.
  • 19. Februar 1986: Der Basisblock der Raumstation Mir wird ins All geschossen.
  • 20. November 1998: Mit dem Start des russischen Sarja-Moduls beginnt der Aufbau der Internationalen Raumstation, dem bisher größten Projekt in der Raumfahrt.
  • 15. Oktober 2003: Yang Liwei startet als erster Chinese mit der Mission Shenzhou 5 ins All.
  • 24. Oktober 2007: China startet seine erste Mondsonde Chang'e-1.
  • 22. Oktober 2008: Indien startet mit Chandrayaan-1 seine erste Mondmission.

Grundlagen

Moderne Raumfahrtantriebe funktionieren nach dem Rückstoßprinzip (Drittes newtonsches Axiom). Ähnlich einer Kanone, die zurückrollt, wenn eine Kugel davongeschossen wird, bewegt sich eine Rakete vorwärts, wenn sie hinten Masse ausstößt. Die wichtigste Eigenschaft eines Raketentreibstoffes aus antriebstechnischer Sicht ist sein spezifischer Impuls, welcher ein Maß für die Effektivität von Triebwerk und Treibstoff darstellt. Je höher er ist, desto besser ist der Treibstoff und das Triebwerk. Er gibt an, wie lange mit einer Treibstoffmasse M ein Schub von eben dessen Gewichtskraft erzeugt werden kann. Um von einem Himmelskörper wie der Erde senkrecht abheben zu können, muss die Schubkraft größer als die Gewichtskraft sein. Bisher sind nur chemische Raketentriebwerke und nukleare Raketentriebwerke dazu in der Lage.

Start

Hauptartikel: Raketenstart
Start einer Sojus-Rakete

Es wird in orbitale und suborbitale Raumfahrt unterschieden. Zur Erreichung eines Orbits muss ein Raumfahrzeug neben der Mindesthöhe auch noch die erste kosmische Geschwindigkeit von rund 7,9 km/s in horizontaler Richtung erreichen, um zu einem Erdsatelliten zu werden. Liegt die Geschwindigkeit darunter, entspricht die Flugbahn einer ballistischen Kurve. Um diese hohe Geschwindigkeit zu erreichen, werden Trägerraketen nach dem Stufenprinzip eingesetzt. Man unterscheidet zwischen Tank-, Triebwerks-, Parallel- und Tandemstufung. Der Start einer solchen Trägerrakete erfolgt von einer so genannten Startrampe.

Im All

Jedes von Menschenhand geschaffene Objekt, egal ob Raumschiff, Station oder Satellit, benötigt mindestens folgende Komponenten:

Satellit

Hauptartikel: Satellit (Raumfahrt)

Ein Satellit (lat. Leibwächter) ist in der Raumfahrt ein Raumflugkörper, der einen Himmelskörper – wie einen Planeten oder einen Mond – auf einer elliptischen oder kreisförmigen Umlaufbahn zur Erfüllung wissenschaftlicher, kommerzieller oder militärischer Zwecke umrundet. Satelliten, die auf einer eigenen Umlaufbahn einen anderen Körper als die Erde zu seiner Erforschung umlaufen, werden Orbiter genannt.

Raumfahrzeuge

Hauptartikel: Raumfahrzeug

Als Raumschiffe werden im Allgemeinen alle Fahrzeuge bezeichnet, die zur Fortbewegung im Weltraum geschaffen wurden. Der Hauptantrieb im luftleeren Raum erfolgt durch konventionelle Raketentriebwerke. Sind Menschen an Bord ist ein Lebenserhaltungssystem notwendig. Zum Andocken an andere Raumfahrzeuge oder Stationen ist ein Kopplungsadapter notwendig.

Raumstationen

Hauptartikel: Raumstation
ISS im März 2009

Raumstationen sind, da sie selbst nicht über einen Antrieb zur Fortbewegung oder Landevorrichtungen verfügen, auf Raumfahrzeuge für Transporte angewiesen. Sie beinhalten Labore, Wohnmodule, Luftschleusen und eine Energieversorgung. Technisch herausfordernd beim Betrieb einer Raumstation ist vor allem die Versorgung der Besatzung. Aufgrund der hohen Kosten für Transporte müssen Systeme entwickelt werden, die den Betrieb einer Raumstation weitgehend autark erlauben, das heißt in einem geschlossenen Kreislauf. Besonders bei der Aufbereitung von Wasser und Luft wurden dabei große Fortschritte erzielt. Zum Austausch von Personal werden Raumfahrzeuge eingesetzt, zur Versorgung mit Frachtgütern, Treibstoff und Experimenten werden Raumfrachter eingesetzt.

Raumtransporter

Hauptartikel: Raumtransporter

Um Raumstationen mit Fracht und Treibstoff zu versorgen, werden Versorgungsschiffe eingesetzt. Diese können auf bemannten Versionen von Raumfahrzeugen basieren, wie zum Beispiel das russische Progress. Andere sind ausschließlich für diesen Zweck verwendbar wie das japanische H-2 Transfer Vehicle.

Raumsonden

Hauptartikel: Raumsonde

Eine Raumsonde ist ein unbemannter Flugkörper, der zu Erkundungszwecken ins Weltall geschickt wird. Im Gegensatz zu einem (Erd-) Satelliten verlässt sie die Umlaufbahn der Erde und fliegt ein entferntes Ziel im Weltraum an, um dieses zu untersuchen. Wegen der oft jahrelangen Dauer von Raumsondenmissionen werden an die technischen Einrichtungen von Raumsonden höchste Anforderungen gestellt. Die Komponenten von Raumsonden werden aufwändigst getestet und im Reinraum zusammengebaut, was die hohen Kosten von Raumsonden erklärt. Ein großes Problem bei Raumsonden gegenüber erdumkreisenden Satelliten ist der große Erdabstand, der lange Laufzeiten der von der Bodenstation ausgesandten Steuerbefehle bewirkt. Aus diesem Grund müssen Raumsonden über Systeme verfügen, die sie in gewissem Umfang von Bodenstationen unabhängig machen. Je nach Aufgabenstellung unterteilt man Raumsonden in:

  • Vorbeiflugsonden – Sonden, die nur einen Vorbeiflug an einem Himmelskörper durchführen.
  • Orbiter – Sonden, die eine Umlaufbahn um einen Himmelskörper einschlagen.
  • Lander – Sonden, die auf einem Himmelskörper landen. Hier ist eine weitere Unterteilung sinnvoll:
Hydrobot – eine Sonde, die selbständig die Tiefen unbekannter Gewässer erkunden kann.
Kryobot – eine Sonde, die sich durch Eis hindurchschmilzt, um dieses und darunterliegende Medien zu erkunden.
Penetrator – eine Raumsonde, die sich bei einer ungebremsten Landung bis zu einigen Metern in den zu untersuchenden Himmelskörper bohrt.
Rover – ein mobiles Landegerät, mit dem größere Regionen erkundet werden können.
Probenrückführung (engl. Sample Return) – Sonden, die Proben eines Himmelskörpers oder im Weltraum eingesammelte Partikel zur Erde zurückführen.
Atmosphärischer Wiedereintritt

Landung

Siehe auch: Wiedereintritt und Hitzeschild

Beim Eintritt in die Atmosphäre wird das Raumschiff oder die Raumsonde abgebremst. Dabei treten Temperaturen von über 1000 °C auf. Bei Raumkapseln werden ablative Hitzeschilde eingesetzt, bei wiederverwendbaren Systemen wie dem Space Shuttle Hitzeschutzkacheln. Wenn keine Atmosphäre vorhanden ist, muss die Geschwindigkeit vollständig durch Bremsung mit Raketentriebwerken abgebaut werden, zum Beispiel bei einer Landung auf dem Mond. Das Aufsetzen erfolgt entweder vertikal mit laufenden Triebwerken oder horizontal.

Raumfahrende Staaten

Als Raumfahrtnation bezeichnet man ein Land, das in der Lage ist, mit eigenen Trägerraketen eigene Satelliten in den Weltraum zu befördern. Zusätzlich werden hier Länder aufgeführt, die an Projekten eigener Trägerraketen arbeiten, jedoch bisher nicht erfolgreich waren (z. B. Brasilien).

Nationen, die über eigene, raumfahrttaugliche Trägerraketen verfügen oder daran forschen

Argentinien

Die argentinische Weltraumbehörde CONAE entwickelt derzeit die zweistufige Trägerrakete Tronador 2. Sie soll einen Satelliten von 250 kg in die Erdumlaufbahn befördern können.[1] Der erste Start ist für 2013 von einem neuen Raketenstartplatz auf dem Marinestützpunkt Puerto Belgrano vorgesehen.[2]

Brasilien

Auch Brasilien versucht im Weltraum Fuß zu fassen. Bisher jedoch mit wenig Glück. 1997 stürzte die erste brasilianische Trägerrakete VLS-1 kurz nach dem Start in den Atlantik. 1999 musste eine Rakete kurz nach dem Abschuss zerstört werden und am 23. August 2003 forderte eine Explosion der Rakete VLS-1 auf dem Stützpunkt Alcântara im Bundesstaat Maranhão 21 Menschenleben.

China

Seit längerem fördert die Volksrepublik China die Raumfahrt in verstärktem Maße. Am 15. Oktober 2003 hat es den ersten Taikonauten mit einem Shenzhou-Raumschiff in die Erdumlaufbahn geschickt. Neben Russland und den USA ist China somit als drittes Land in der Lage, bemannte Raumflüge durchzuführen. Der Schwerpunkt des Landes liegt momentan auf der weiteren Entwicklung des Shenzhou-Programms. Geplant sind auch eine eigene Raumstation, eine unbemannte Mondlandemission bis zum Jahr 2016 und eine bemannte Landemission bis zum Jahr 2024. Der erste Start einer unbemannten Mondsonde mit dem Namen Chang'e 1 fand am 24. Oktober 2007 statt.

Europa

Siehe auch: ESA

Europa hat mit der Ariane-Rakete eine marktbeherrschende Stellung beim Transport von kommerziellen Satelliten in den Weltraum eingenommen, nachdem zuvor in den 1960er und 1970er Jahren die Entwicklung einer eigenen Trägerrakete Europa erfolglos blieb. Allerdings brachten in den 1960er und 1970er Jahren mehrere französische Raketen vom Typ Diamant und 1971 eine britische Rakete des Typs Black Arrow erfolgreich Satelliten in eine Erdumlaufbahn. Nachdem die ESA in den 1980er Jahren sehr eng mit den USA zusammenarbeitete, beispielsweise mit dem Spacelab-Projekt, ergaben sich nach dem Fall des Eisernen Vorhangs auch andere Kooperationsmöglichkeiten. Erste Schritte wurden durch den Besuch von europäischen Astronauten auf der Raumstation Mir vollzogen. Am Bau und Betrieb der Internationalen Raumstation (ISS) nimmt Europa mit eigens dafür entwickelten Elementen teil. Das Columbus-Modul ist ein Wissenschaftslabor, das am 11. Februar 2008 an der ISS montiert wurde. Das Automated Transfer Vehicle (ATV), ein komplett autonomer unbemannter Raumtransporter, wird mit der Ariane 5 gestartet und dockt selbstständig an der ISS an. Seine Hauptaufgabe ist der Transport von Treibstoffen, Wasser, Experimenten und anderer Versorgungsgüter zur ISS. Bei der anschließenden Müllentsorgung verglüht das ATV beladen mit Müll aus der ISS in der Erdatmosphäre.

Indien

Auch Indien verstärkt seine Raumfahrtaktivitäten und kann bereits auf mehrere im eigenen Land gebaute Satelliten und Trägerraketen (ASLV, PSLV, GSLV) verweisen. Den ersten erfolgreichen Satellitenstart führte Indien am 18. Juli 1980 aus, die erste Mondsonde Chandrayaan-1 wurde am 22. Oktober 2008 auf den Weg gebracht. Triebfeder der Entwicklung war der ehemalige Staatspräsident Abdul Kalam, der früher für die Entwicklung des Raketen- und Raumfahrtprogramms des Landes zuständig war und neben Vikram Sarabhai als Vater der indischen Raumfahrt gilt. Langfristig verfolgt die indische Raumfahrtbehörde das Ziel eines bemannten Raumflugs.

Iran

Am 2. Februar 2009 ist es dem Iran zum ersten Mal gelungen, einen Satelliten (Omid) ins Weltall zu befördern. Der Satellit umrundet iranischen Angaben zufolge 15 Mal täglich die Erde und nimmt nicht näher spezifizierte Messungen vor.[3]

Israel

Israel hat 1988 den ersten erfolgreichen Start seiner Trägerrakete Shavit durchgeführt. Seitdem erfolgten weitere Starts, meist mit mehreren Jahren Abstand. Die Nutzlast bestand aus militärischen Satelliten vom Typ Ofeq. Die Starts vom Startplatz Palmachim erfolgen ungewöhnlicherweise in westlicher Richtung, um in der Startphase nicht die östlichen Nachbarländer überfliegen zu müssen.

Japan

In Japan werden ebenfalls eigene Trägerraketen, Satelliten und Raumsonden entwickelt. Daneben beteiligt sich Japan mit dem Kibō-Modul auch an der Internationalen Raumstation. Die sehr visionär ausgerichtete Weltraumpolitik konnte aber bisher nicht vollständig in die Praxis umgesetzt werden. Immer wieder führten Rückschläge und Finanzprobleme zu Verzögerungen, obwohl die Bevölkerung im Gegensatz zu den Europäern den Projekten aufgeschlossener gegenüber steht.

Nordkorea

Das Raumfahrtprogramm von Nordkorea stützt sich auf die Interkontinentalrakete Taepodong-2 und steht somit in Spannung zur Resolution 1718 des UN-Sicherheitsrates von 2006, die Nordkorea den Start von ballistischen Raketen untersagt. Nordkorea beruft sich jedoch auf das Recht der Weltraumerforschung gemäß dem Weltraumvertrag.

Ein Start dieser Rakete fand am 5. April 2009 statt. Nordkorea behauptet, der Satellit Kwangmyŏngsŏng-2 habe die Umlaufbahn planmäßig erreicht, doch US-Radarstationen, die den Start verfolgten, meldeten, dass die Rakete die Umlaufbahn nicht erreicht habe und in den Pazifischen Ozean gestürzt sei.[4]

Sowjetunion und Russland

Siehe auch: Roskosmos

Der sowjetischen Raumfahrt gelangen Ender der 1950er und Anfang der 1960er Jahre viele Erstleistungen, vor allem der Start des ersten künstlichen Satelliten (Sputnik 1, 1957) und der erste bemannte Raumflug (Wostok 1, 1961). Das sowjetische bemannte Mondprogramm scheiterte jedoch, und nach der US-amerikanischen Mondlandung konzentrierte sich die sowjetische Raumfahrt auf Raumstationen in der Erdumlaufbahn und auf Langzeitflüge. Mit Buran sollte ein eigener Raumgleiter entwickelt werden, das Programm wurde aber nach nur einem unbemannten Testflug eingestellt.

Auch nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion gehört Russland zu den führenden Raumfahrtnationen. Zur Besatzung der Internationalen Raumstation gehört immer mindestens ein russischer Raumfahrer, und die Sojus-Raumschiffe sind unverzichtbarer Teil des Betriebs, ebenso wie die unbemannten Progress-Transporter.

Auch in der unbemannten Raumfahrt spielt Russland eine starke bis führende Rolle. Nach wie vor werden die meisten Satellitenstarts mit russischen Raketen durchgeführt, vor allem mit den Typen Sojus und Proton.

Südkorea

Seit 2002 plante Südkorea auf der Basis der eigenständig entwickelten Höhenforschungsrakete KSR eine eigene Trägerrakete mit der Bezeichnung „KSLV-I“ zu bauen, um kleine bis zu 100 Kilogramm wiegende Satelliten in den Weltraum transportieren zu können. Doch schon bald entschied die südkoreanische Regierung, dass Südkorea bis 2015 zu den zehn führenden Raumfahrtnationen gehören soll. Um die ehrgeizigen Pläne zu verwirklichen, war das ursprüngliche KSLV-Programm zu limitiert. Daraufhin wurde Ende 2004 russischen Raumfahrtunternehmen GKNPZ Chrunitschew mit der Entwicklung der ersten Stufe des KSLV-I beauftragt, die nun auf der weitaus größeren Angara basieren soll. Südkorea will die Entwicklung weiterführen, um dann die stärkeren Nachfolgemodelle „KSLV-2“ und „KSLV-3“ zu bauen. Außerdem wird ein neues Weltraumzentrum gebaut. Am 25. August 2009 fand der erste Start der „KSLV-I“ statt.

USA

Siehe auch: NASA

Die Geschichte der Raumfahrt in den USA begann unter dem Druck des Wettlaufs ins All offiziell mit dem am 29. Juli 1958 von Präsident Eisenhower unterzeichneten „National Aeronautics and Space Act“, der die Schaffung der NASA vorsah. Die neue Behörde nahm am 1. Oktober 1958 ihre Arbeit auf. Damals bestand sie aus vier Laboratorien und rund 8000 Mitarbeitern, die aus dem schon 43 Jahre alten National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) stammten.

Kommerzielle und private Raumfahrt

Hauptartikel: Private Raumfahrt

Der erste Bereich der Raumfahrt, der kommerziell nutzbar wurde, waren Kommunikationssatelliten und Fernsehsatelliten. Der erste experimentelle Nachrichtensatellit war der militärische SCORE. Der erste zivile Nachrichtensatellit war der passive Echo 1, und der erste aktive war Telstar. Die passiven Nachrichtensatelliten erwiesen sich als kommerziell nicht nutzbar. Bei Telstar erwies sich die niedrige Umlaufbahn als nicht sinnvoll. Systeme auf niedrigen Umlaufbahnen wurden daher im Westen von den Geostationären Satelliten abgelöst. Der erste funktionsfähige, noch experimentelle war Syncom 2.

Danach wurde von den Fernmeldegesellschaften und Behörden der westlichen Welt zum kommerziellen Einsatz von Nachrichtensatelliten der Satellitenbetreiber Intelsat gegründet. In den USA entstanden in den folgenden Jahren auch rein private Satellitenbetreiber. In Europa entstanden ebenfalls in einigen Ländern von staatlichen Fernmeldeverwaltungen betriebene Nachrichtensatellitensysteme, die später eingestellt oder privatisiert wurden. Bei den Fernsehsatelliten konnten sich in Europa staatliche Systeme nie richtig entfalten, und es dominierte von Anfang an das private Astra-System. Nachdem Intelsat privatisiert wurde, werden Kommunikationssatelliten nur noch in Ausnahmefällen von staatlichen Organisationen betrieben, zum Beispiel militärische Nachrichtensatelliten und experimentelle Satelliten. Ebenfalls werden die Startdienste für diese Satelliten meist von privaten Firmen angeboten (z. B. Arianespace). Dagegen werden die von ihnen benutzten Trägerraketen noch immer mit Steuergeldern von Raumfahrtorganisationen entwickelt, oder die Entwicklung wird subventioniert. Komplett privat finanzierte Trägersysteme gibt es nur sehr wenige. Die meisten sind noch im Planungsstadium oder in Entwicklung.

  • Am 21. Juni 2004 erreichte mit SpaceShipOne zum ersten mal ein ausschließlich von nichtstaatlichen Organisationen finanzierter bemannter Flugkörper die als Grenze zum Weltraum definierte Höhe von 100 Kilometern, ohne jedoch eine Erdumlaufbahn zu erreichen. Im Juli 2005 gründete der Entwickler Burt Rutan eine eigene private Raumfahrtorganisation. Ab dem Jahr 2009 sollten von der Firma Virgin Galactic suborbitale Flüge für rund 200.000 US-Dollar angeboten werden.
  • Am 28. September 2008 brachte eine Falcon eine 165 kg schweren Nutzlast erfolgreich in eine 500 mal 700 Kilometer hohe Umlaufbahn. Es ist somit der erste private Satellitentransport mit einer Flüssigkeitsrakete. Die Rakete wird von SpaceX entwickelt und betrieben.
  • Am 30. November 2009 erfolgte der erste erfolgreiche Start einer Atea-1 der neuseeländischen Firma Rocket Lab Ltd. Sie soll eine Höhe von 120 Kilometern erreicht haben.[5]

Zukünftige Entwicklung

Trägersysteme

Siehe auch: Raumflugzeug und Weltraumlift

Kombinierte Luft- und Raumfahrzeuge oder der Weltraumlift sollen die Startkosten weiter senken und der Raumfahrt zu mehr wirtschaftlichem Erfolg verhelfen. Durch die Nanotechnologie ist es gelungen, neue Rohstoffe (Wasser, Aluminium, siehe ALICE) für den Antrieb nutzbar zu machen, die in starken Mengen verfügbar sind und einen Flug mit vergleichsweise harmlosen Emissionen ermöglichen. Über die ingenieurtechnischen Möglichkeiten hinaus geht bisher noch der Photonenstrahlantrieb[6], die Vision Eugen Sängers, mit dem man andere Sterne und Galaxien erreichen könnte.

Forschung

Siehe auch: Raumsonde und Weltraumforschung

Die Suche nach Leben außerhalb der Erde (Exobiologie) rückte in den letzten Jahren immer mehr in den Fokus der Argumentationen, aber auch weiterhin wird Grundlagenforschung betrieben werden, zum Beispiel mit dem geplanten James Webb Space Telescope oder der Laser Interferometer Space Antenna.

Weltraumtourismus

Hauptartikel: Weltraumtourismus

Als Weltraumtourismus werden Vergnügungs- oder Studienreisen in die suborbitale Bahn oder den Erdorbit bezeichnet. Ziele sind zurzeit die Erdumlaufbahn als Flugereignis und die Internationale Raumstation (ISS) für einen Besuch. Die US-Firma Space Adventures plant in Kooperation mit Russland, künftig auch Flüge um den Mond herum anzubieten. Frühestens ab dem Jahr 2011 will die Firma Virgin Galactic für 200.000 US-Dollar suborbitale Flüge mit dem Raumflugzeug SpaceShipTwo anbieten.

Mondbasis

Die NASA entwickelte im Rahmen des Constellation Programms die Ares-Trägerfamilie. Dieses wurde jedoch von US-Präsident Barack Obama ersatzlos gestrichen. Ziel war es, dass wieder Menschen auf dem Mond landen. Statt nur kurzer Ausflüge sollte diesmal eine Mondbasis errichtet werden. Auf diese Weise hätten neue Forschungsfelder erschlossen werden können.

Marslandung

Siehe auch: Bemannter Marsflug

Ebenfalls will die NASA nach 2030 Menschen zum Mars schicken. Die Kosten und Herausforderungen sind ungleich größer als bei einem Mondflug.

Weltraumhotel

Hauptartikel: Weltraumhotel

Das am weitesten gediehene Projekt stammt von der Firma Bigelow Aerospace, die 1999 von dem US-Amerikaner Robert Bigelow, einem Hotelier und Immobilienmakler gegründet wurde. Am 12. Juni 2006 startete von Russland aus ein erster Test-Satellit von Bigelow Aerospace mit dem Namen Genesis 1, der die Technologie dafür erproben soll. Am 28. Juni 2007 erfolgte nach mehreren Verschiebungen der Start von Genesis 2 mit einer Dnepr-Rakete. Die Idee besteht darin, Wohnmodule mit aufblasbarer Außenhaut in den Weltraum zu transportieren. Dabei handelt es sich um eine Technologie, die ursprünglich von der NASA entwickelt wurde. Nachdem die Entwicklung eingestellt wurde, kaufte Robert Bigelow das Patent.

Rohstoffgewinnung

Viele Asteroiden bzw. NEOs enthalten u.a. Metalle wie Platin, Eisen, Nickel und Metalle der Seltenen Erden.[7] Der Mond hat das für eine Kernfusion verwertbare Helium-3. Angesichts knapper werdender Ressourcen könnte sich die Rohstoffgewinnung auf fremden Himmelskörpern rechnen. [8]

Stanford-Torus im Innern

Weltraumkolonisierung

Hauptartikel: Weltraumkolonisierung

Weltraumkolonisierung ist das Konzept eines menschlichen Habitats außerhalb der Erde und damit ein großes Thema der Science-Fiction, aber auch ein Langzeitziel verschiedener nationaler Weltraumprogramme. Entsprechende Kolonien könnten auf Planeten- oder Mondoberflächen oder im Inneren von Asteroiden errichtet werden. Es gibt auch Überlegungen, große Räder oder Röhren im All zu bauen, die durch Rotation künstliche Schwerkraft schaffen.

Weiterführende Begriffe

Raumfahrtagenturen

Europa

Weltweit

Siehe auch

Literatur

  • Jahrbuch der Luft- und Raumfahrt 2006 / German Aerospace Annual 2006, Sutter 2006, ISSN 0075-269x
  • Niklas Reinke: Geschichte der deutschen Raumfahrtpolitik: Konzepte, Einflußfaktoren und Interdependenzen 1923 - 2002, München: Oldenbourg 2004, ISBN 3-486-56842-6
  • Rainer Eisfeld: Mondsüchtig: Wernher von Braun und die Geburt der Raumfahrt aus dem Geist der Barbarei, Reinbek bei Hamburg: Rowohlt Taschenbuch Verl., 2000, ISBN 3-499-60943-6
  • Highlights in Space 2006 (PDF; 2,53 MB), Büro der Vereinten Nationen für Weltraumfragen, New York 2007, ISBN 978-92-1-101147-0
  • Helmuth Trischler, Kai-Uwe Schrogl (Hrsg.): Ein Jahrhundert im Flug - Luft- und Raumfahrtforschung in Deutschland 1907-2007, Frankfurt/New York, campus 2007, ISBN 978-3-593-38330-9
  • Thorsten Dambeck: „Raumfahrt 2067: Jeder darf ins All“, Spiegel Online, 13.Januar 2007
  • Armin Grunwald, Hartmut Sax: Technikbeurteilung in der Raumfahrt - Anforderungen, Methoden, Wirkungen. Ed. Sigma, Berlin 1994, ISBN 3-89404-377-6
  • Paul A.Czysz: Future spacecraft propulsion systems. Springer, Berlin 2006, ISBN 3-540-23161-7
  • Martin Tajmar: Advanced space propulsion systems. Springer, Wien 2003, ISBN 3-211-83862-7
  • David Darling: The complete book of spaceflight-from Apollo 1 to Zero gravity. Wiley, NJ 2003, ISBN 0-471-05649-9
  • Ernst Messerschmid, Stefanos Fasoulas: Raumfahrtsysteme-eine Einführung mit Übungen und Lösungen. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-21037-7
  • Wilfried Ley, Klaus Wittmann, Willi Hallmann: Handbuch der Raumfahrttechnik. Hanser, München 2008, ISBN 3-446-41185-2
  • David Ashford: Spaceflight revolution. Imperial College Press, London 2002, ISBN 1-86094-325-X
  • Stephen Kemble: Interplanetary mission analysis and design. Springer, Berlin 2006, ISBN 3-540-29913-0
  • Paul Gilster: Centauri dreams-imagining and planning interstellar exploration. Springer, New York 2004, ISBN 0-387-00436-X
  • Frank White: Der Overview-Effekt - d. 1. interdisziplinäre Auswertung von 20 Jahren Weltraumfahrt. Scherz, Bern 1989, ISBN 3-502-17770-8
  • Hans-Arthur Marsiske: Heimat Weltall - wohin soll die Raumfahrt führen?. Suhrkamp, Frankfurt 2005, ISBN 3-518-12396-3
  • Matthias Schwartz: Die Erfindung des Kosmos: zur sowjetischen Science Fiction und populärwissenschaftlichen Publizistik vom Sputnikflug bis zum Ende der Tauwetterzeit. Lang, Frankfurt am Main [u.a.] 2003, ISBN 3-631-51225-2
  • Ernst R. Sandvoss: Space philosophy - Philosophie im Zeitalter der Raumfahrt. Marixverl., Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-86539-151-3
  • Wulf v. Kries, et al.: Grundzüge des Raumfahrtrechts - Rahmenbestimmungen und Anwendungsgebiete. Beck, München 2002, ISBN 978-3-406-49742-1

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Raumfahrt – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. Un lanzador de satélites se ensamblará en Punta Indio. El Argentino, 26. September 2011, abgerufen am 10. Oktober 2011 (spanisch).
  2. Doug Messier: Argentina Plans First Domestic Satellite Launch. 9. Oktober 2011, abgerufen am 10. Oktober 2011 (englisch).
  3. Heute.de: Iran: Satelliten-Abschuss zu friedlichen Zwecken
  4. NORAD and USNORTHCOM monitor North Korean launch. United States Northern Command, 5. April 2009, abgerufen am 6. Januar 2011 (englisch).
  5. http://www.rocketlab.co.nz/rocket-lab-news.html
  6. Übersicht zu Antrieben auf www.wer-weiss-was.de
  7. The Role of Near-Earth Asteroids in Long-Term Platinum Supply nss.org, (pdf), abgerufen am 1. März 2011
  8. John S. Lewis: Mining the sky - untold riches from the asteroids, comets, and planets. Addison-Wesley, Reading 1997, ISBN 0-201-32819-4; Asteroid mining en.wikipedia.org

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