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Rettungsdienst im Weltraum

Allgemein

Rettungsdienst im Weltraum
Die Raumfähre X-38 fliegt schon – vorläufig allerdings nur zum Test. Sie soll Astronauten der Internationalen Raumstation im Notfall das Leben retten.

Eine Raumstation ist wie ein Schiff auf hoher See: Bei einem großen Leck oder Brand muß die Mannschaft schleunigst evakuiert werden. Dazu sind Rettungsschiffe notwendig, Crew Return Vehicles (CRV) genannt. Jedes davon soll sieben Astronauten sicher zur Erde bringen. Bei einer Havarie koppelt es von der Station ab und steuert vollautomatisch einen Notlandeplatz auf der Erde an. Mit der Unterseite voran taucht es in die Erdatmosphäre ein. Dann geht es am Gleitfallschirm nieder und landet auf drei ausfahrbaren Kufen. Der Prototyp dieser Rettungsfähren, die X-38, war das Highlight der diesjährigen Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA2000) in Berlin. Im X-38-Programm entwickeln die US-Raumfahrtbehörde NASA, die europäische Raumfahrtbehörde ESA und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Technologien für die künftigen Rettungsfähren.

Zur Zeit gibt es drei Fähren dieses Typs. Ein vierter weltraumtauglicher Prototyp, auch V-201 genannt, wird gerade gebaut und soll Mitte 2002 zum ersten Raumflug starten. Nobert Püttmann, beim DLR Projektleiter für die X-38, rechnet für das Jahr 2005 mit einer einsatzbereiten Fähre. Geplant ist eine Flotte von vier Rettungsfähren für die Raumstation. Durch die Probeflüge in der Atmosphäre wird das Flugprofil der Fähre gegenwärtig optimiert. Bei jedem Test steigt ein Trägerflugzeug mit einer X-38 etwas höher, so daß der Flugweg der ausgeklinkten X-38 immer mehr dem einer landenden Fähre entspricht. Am 30. März 2000 flog eine X-38 erstmals mit Autopilot und Gleitfallschirm. Sie landete nach elf Minuten sicher – obwohl sich eine der drei Kufen nicht ausfahren ließ. „Wir wissen nun, wie sich der Fallschirm entfaltet und wie sich das Fahrzeug in der Luft verhält“, meint Bob Byron, Leiter der X-38-Testflüge. Abschluß der Testserie soll der Flug des weltraumtauglichen Prototypen im Jahr 2002 sein.

Auf diesen Flug arbeiten auch ESA und DLR hin. Beide beteiligen sich mit umfangreichen Entwicklungsprogrammen am vierten Fähren-Prototyp V-201. Beim DLR entstehen derweil wichtige CRV-Komponenten: eine hitzebeständige Nasenkappe, die beiden großen Steuerflächen am Heck und ein großer Teil des Hitzeschutzes. Sie bestehen aus Kohlenstoffaser-verstärkter Keramik – einem Material, das erstmals in einem wiederverwendbaren Raumfahrzeug zum Einsatz kommt. Von der Keramik wird viel verlangt: Die extreme Luftreibung heizt die Nasenkappe beim Wiedereintritt bis auf etwa 1800 Grad auf. Und die beiden Steuerflächen werden bis zu 1400 Grad Celsius heiß. Zum Vergleich: Flüssige Lava bringt es nur auf etwa 1000 Grad Celsius.

Drei DLR-Experimente werden auf der V-201 mitfliegen: Ein Experiment wird die Luftströmung um die Fähre aufzeichnen. „Wir messen Temperatur und Druck“, sagt Püttmann. „Außerdem verfolgen wir, wie die Reibungshitze den Flugkörper aufheizt.“ Im Computer wurden diese Prozesse bereits simuliert. Das zweite Experiment überwacht die neuartige Keramik. Denn bisher wissen die Forscher nicht genau, wie sich der faserverstärkte Stoff unter Belastung verhält. Schließlich testen die Wissenschaftler die Steuersoftware, die die Raumfähre sicher aus dem Orbit zur Erde bringen soll.

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Die Hardware geht im Rahmen eines Tauschgeschäfts an die NASA. „Als Gegenleistung dürfen unsere Astronauten kostenlos auf dem Space Shuttle und in der X-38 mitfliegen“, sagt Nobert Püttmann.

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