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Am 1. August 2007 wurde von der Versuchsmannschaft des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf dem Testgelände in Lampoldshausen zum ersten Mal ein kryogenes Oberstufentriebwerk unter Weltraumbedingungen, das heißt im Vakuum, wieder gezündet.

Damit konnte eine der wichtigsten Eigenschaften des von der französischen Firma Snecma neu entwickelten Vinci-Triebwerks nachgewiesen werden. Gleichzeitig wurde mit dieser Testreihe eine weitere Grundlage für die Entwicklung einer zukünftig leistungsstärkeren Version der europäischen Trägerrakete Ariane 5 gelegt. Die Fähigkeit zur Wiederzündung eines Oberstufentriebwerks ist die Voraussetzung für die Positionierung von mehreren Satelliten in verschiedenen Erdumlaufbahnen.

Premiere für die europäische Raumfahrt

Nachdem der Höhenprüfstand P4.1 und das Vinci-Triebwerk vorbereitet waren, erfolgte die Zündung des Raketenmotors um 16:38:40 Uhr. Die erste Heißlaufphase betrug 40 Sekunden, nach einer Wartezeit von weiteren 148 Sekunden erfolgte dann die zweite Zündung mit einer Heißlaufdauer des Triebwerks von 80 Sekunden.

Das Vinci-Triebwerk wird mit flüssigem tiefkaltem Wasserstoff, bei minus 250 Grad Celsius, und flüssigem tiefkaltem Sauerstoff, bei minus 180 Grad Celsius, den so genannten kryogenen Treibstoffen, betrieben. Der durch Wärmeeintragung des Verbrennungsprozesses verdampfende Wasserstoff wird gleichzeitig zum Antrieb der für die Einspritzung der Treibstoffe notwendigen Turbopumpen genutzt. Vinci arbeitet somit äußerst effizient und kann im Vakuum bis zu 18 Tonnen Schub erzielen.

Der Höhenprüfstand P4.1 in Lampoldshausen ist die einzige Testmöglichkeit für kryogene Oberstufentriebwerke in Europa. Diese in ihrer Bauweise einzigartige Anlage kann sowohl die im Weltraum vorherrschenden Umgebungsbedingungen für das Triebwerk simulieren, als auch die komplette Versorgung für das Triebwerk mit Treibstoffen sicherstellen. Die hochkomplexe und extrem leistungsfähige Anlage wurde im Auftrag der ESA vom DLR verantwortlich entwickelt und gebaut. Der Prüfstand P4.1, der im Jahr 2005 in Betrieb genommen wurde, stellt mit seinen notwendigen Testabläufen höchste Ansprüche an das Versuchsteam. Die verwendete Technologie zum Schaffen der Vakuumbedingungen bei laufendem Triebwerk ist eine Kompetenz, die beim DLR in Lampoldshausen aufgebaut wurde, und weltweit einmalig ist.

Das Institut für Raumfahrtantriebe beim DLR in Lampoldshausen betreibt Großprüfstände für Raketentriebwerke. Es werden neben dem Vinci-Triebwerk auch das Haupttriebwerk Vulcain 2 wie auch das Oberstufentriebwerk Aestus der europäischen Trägerrakete Ariane 5 getestet.

Quelle: DLR – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Nach einem Transport über den Atlantik per Schiff ist am 1. August das ATV „Jules Verne“ im Europäischen Raumhafen in Kourou (Französisch Guyana) angekommen. „Jules Verne“ ist ein automatisches Transfersystem, das für die Internationale Raumstation ISS gedacht ist. Eine Fotostrecke mit weiteren Informationen findet sich auf der offiziellen Seite der ESA hier.

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und die Italienische Raumfahrtagentur (ASI) haben heute ihre Wahl für den Namen der kommenden Mission des Astronauten Paolo Nespoli mitgeteilt, der im Oktober als Mitglied der Mannschaft des Space-Shuttle-Flugs STS-120 zur Internationalen Raumstation (ISS) starten wird.

Getauft wurde die Mission auf den Namen „Esperia“ – in Anlehnung an Hesperia, den griechischen Namen für das Abendland und im Besonderen Italien.Die Wahl dieses Namens steht zum einen für Nespolis Raumtransportermission zur ISS, die mit der Auslieferung des in Italien gebauten Verbindungsknotens Nr. 2 der Demonstration europäischer Technologie dienen wird, und zum anderen für das vorausschauende Engagement der ASI, die diese Fluggelegenheit ermöglichte, indem sie der NASA im Rahmen einer bilateralen Vereinbarung drei von der italienischen Industrie als Frachtcontainer entwickelte druckgeregelte Mehrzwecklogistikmodule (MPLM) bereitstellte.

Die ASI erhielt durch diese Vereinbarung sechs Fluggelegenheiten. Dank der engen Zusammenarbeit zwischen der ASI und der ESA wurde für die nun anstehende ASI-Fluggelegenheit Paolo Nespoli, Mitglied des Europäischen Astronautenkorps, ausgewählt. Die erste dieser Fluggelegenheiten durfte Umberto Guidoni wahrnehmen, der im April 2000 zehn Tage auf der ISS verbrachte. Der Vorsitzende der ASI, Professor Giovanni F. Bignami, und der ESA-Direktor für Bemannte Raumfahrt, Schwerelosigkeitsforschung und Exploration, Daniel Sacotte, haben auf der Luft- und Raumfahrtausstellung in Le Bourget bei Paris am 19. Juni eine Übereinkunft zwischen ihren beiden Einrichtungen über die gemeinsame Leitung dieser wichtigen Mission unterzeichnet.

Die ASI hat im Einklang mit dieser Übereinkunft den berühmten Designer Giorgetto Giugiaro und sein Unternehmen ItalDesign SpA als Sponsor mit dem Entwurf eines Missionslogos betraut. Das phantasievoll gestaltete Logo symbolisiert die zentrale Bedeutung der Mission „Esperia“ im Hinblick auf die Fertigstellung der ISS sowie als Etappe auf dem Weg zu einer weitergehenden Exploration des Weltraums – einem Unterfangen, an dem Italien und die ASI in Europa und auf internationaler Ebene maßgeblich beteiligt sind.

„Italien gehört zu den wichtigsten europäischen Raumfahrtakteuren“, betont Simonetta di Pippo, Direktorin für das Weltraumforschungs- und Explorations¬programm der ASI. „Die Mission „Esperia“ verdeutlicht Italiens langfristiges Engagement in der Weltraumexploration sowie unsere Visionen und Ambitionen für die Zukunft. Darüber hinaus stellt sie erneut die Kompetenzen der italienischen Industrie unter Beweis, die die Grundlage für unsere Investitionen in europäische Weltraumprogramme bilden, insbesondere in das Explorationsprogramm Aurora.“

Die Mission „Esperia“ ist Nespolis erster Flugeinsatz. Als Mitglied der siebenköpfigen Mannschaft von Flug STS-120 wird er bei der komplexen Mission zur Montage des von Thales Alenia Space gebauten Verbindungsknotens Nr. 2 eine tragende Rolle spielen, indem er vom Innern der Raumfähre aus vier Außenbordeinsätze koordinieren wird. Zu seinen weiteren Aufgaben gehören die Durchführung eines Gemeinschaftsprogramms von ESA und ASI für humanphysiologische und biologische Experimente sowie die Unterstützung für die Wartung und den Betrieb der Bordsysteme des Orbiters.

„Dieser erste in Europa gebaute und nun startbereite Verbindungsknoten stellt für den weiteren Zusammenbau der ISS einen Schlüsselbaustein dar“, so Daniel Sacotte, „denn er bildet den Durchgang zum ESA-Labor Columbus, zum US-Labor Destiny und zum japanischen Experimentierlabor Kibo und dient als Andockmodul für das japanische Transferfahrzeug H-II. Der Verbindungsknoten verfügt ferner über einen Andockstutzen für die amerikanischen Raumtransporter sowie über Befestigungen für die MPLM. Wissenschaftler und Techniker auf der ganzen Welt blicken bereits gespannt auf die sichere Anbringung dieses Moduls.“

In die Mission „Esperia“ ist auch das italienische Ministerium für soziale Solidarität eingebunden. Nespoli wird auf seinem Flug als Repräsentant aller europäischen Bürger ihre Rechte auf Chancengleichheit in Erinnerung rufen und auf seine Reise mehrere Botschaften dieses Ministeriums mitnehmen.

Pressemitteilung und Logo (c) by ESA

Getreu dem Motto „Science Fiction und mehr„, mit dem dieses Blog überschrieben ist, wollen wir heute eine neue Reihe einführen, nämlich die Entwicklung der Raumfahrt und die Raumfahrt heute. Wie die Raumfahrt der Zukunft aussieht, das wissen wir dank der ASTROCOHORS-Geschichten :-).

Lange Zeit war Raumfahrt ein Thema für Phantasten, was mitunter auch am beschränkten Wissen über die Gestalt des „Raumes zwischen den Planeten“ lag. Noch im 19. Jahrhundert war man der Idee verfallen, dieser Raum könne nicht leer sein und erklärte die Anwesenheit eines unsichtbaren Stoffes, den so genannten „Äther“. Dieser „Äther“ solle fest genug sein, dass man Raumschiffe mit Schrauben versehen konnte, ähnlich wie Schiffe auf dem Wasser. Die Schiffe würden durch die „Ätherschraube“ genug Rückstoß erhalten, damit man zu anderen Welten fliegen konnte.

Dem Russen Konstantin Ziolkowski (1857-1935) und dem Deutschen Hermann Oberth (1894-1989) sind erste wissenschaftliche Erkenntnisse über Raketen und deren Technik zu verdanken, was 1923 in Oberths Grundgleichung der Raketentechnik mündete und das Konzept der Stufenrakete aufbrachte.

Ab 1910 entwickelte der US-Amerikaner R. H. Goddard (1882-1945) kleine Raketenmotoren mit Flüssigkeitsantrieb, ebenso wie der Südtiroler Astronom und Raketenpionier Max Valier (1895-1930). In den 1930er Jahren entdeckte das Militär die Raketenforschung für sich, so sah das Deutsche Reich darin beispielsweise die Möglichkeit, neue Waffen zu entwickeln, mit denen man die Bestimmungen des „Versailler Vertrags“ umgehen konnte. Einen großen Anteil an den 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. Er und einige andere Ingenieure waren nach dem Krieg in die USA gebracht worden, da man dort – genauso wie in der Sowjetunion – das Potential ihrer Arbeit erkannt hatte. In den Folgejahren entsteht das, was man später den „Wettlauf ins All“ nennen wird, die beiden Großmächte versuchen, sich gegenseitig mit ihren Erfolgen zu übertrumpfen. Einen wahren „Sieger“ gibt es nicht, da beide Seiten etliche Erfolge für sich verbuchen können. Die Entwicklung geht wie folgt weiter:

• 3. Oktober 1942: Eine A4-Rakete (auch als V2 bekannt) ist das erste von Menschen konstruierte Objekt, das die Grenze zum Weltraum durchstößt (85 km). Andere V2-Raketen sollen kurze Zeit später Höhen bis 120 km erreicht haben.
• 21. Juli 1953: Das DLR (Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt) wird gegründet.
• Juli 1955: Gründung des NAL (National Aerospace Laboratory of Japan)
• 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)
• 1958: Die NASA (National Aeronautics and Space Administration) wird gegründet. (USA)
• 13. Dezember 1958: Etablierung des UNOOSA (United Nations Office for Outer Space Affairs).
• 12. April 1961: Wostok 1, Juri Alexejewitsch Gagarin fliegt als erster Mensch in das Weltall. (Sowjetunion)
• 1961: Gründung der CNES (Centre national d’études spatiales).
• 1962: Gründung der ELDO (European Launcher Development Organisation) durch verschiedene europäische Staaten; nach der Aufnahme weiterer Staaten wird die Organisation noch im gleichen Jahr in ESRO (European Space Research Organisation) umbenannt.
• 16. Juni 1963: Wostok 6, Walentina Wladimirowna Tereschkowa fliegt als erste Frau in den Weltraum.
• April 1964: Gründung der ISAS (Institute of Space and Aeronautical Science) in Tokyo.
• 18. März 1965: Woschod 2, Der erste Mensch Alexei Leonow verlässt ein Raumschiff und schwebt frei im Weltraum.
• 3. Februar 1966: Luna 9 Erste weiche Landung auf einem anderen Himmelskörper, dem Mond. (Sowjetunion)
• 21. Dezember 1968: Apollo 8, zum ersten Mal verlassen Menschen die Erdumlaufbahn. (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) fliegt das Apollo-Mutterschiff.
• 1. Oktober 1969: Gründung der NASDA (National Space Development Agency of Japan).
• 15. Dezember 1971: Venera 7, erste weiche Landung auf einem anderen Planeten, der Venus (Sowjetunion).
• 1972: Gründung der ASA (Austrian Space Agency).
• 1973: Die ESRO wird in eine einheitliche neue Organisation umgeformt, die ESA (European Space Agency).
• 12. April 1981: Der Space Shuttle Columbia startet zu seinem Erstflug. Es ist das erste wiederverwendbare Raumschiff.
• 1985: Gründung des BNSC (British National Space Centre).
• 1988: Gründung der ASI (Agenzia Spaziale Italiana).
• 1989: Gründung der CSA (Canadian Space Agency).
• 20. November 1998: Mit dem Start des russischen Sarja-Moduls beginnt der Aufbau der Internationalen Raumstation ISS, dem bisher größten Projekt in der Raumfahrt.
• Oktober 2003: Aus den drei japanischen Organisationen NAL, ISAS und NASDA wird die JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency).

Und die Geschichte geht weiter… zum Beispiel in diesem Blog unter dem Stichwort „Raumfahrt“, wo wir in Zukunft aktuelle Mitteilungen zum Thema veröffentlichten werden.