Airbus Defence and Space

Airbus Defence and Space und das Space Shuttle

30 Jahre zusammen

Juli 2011, Flug STS-135: Die letzte Mission des „Space Shuttles“.

Atlantis Flight STS 35 © NASA Kim ShiflettÜber drei Jahrzehnte hinweg haben die Orbiter der NASA bei ihren Missionen auch zahlreiche Experimentier-Anlagen, Technologieträger, Satelliten, Sonden und Teleskope und die Raumlabore Spacelab und das europäische Columbus-Modul der Internationalen Raumstation ins All gebracht, die unter der Leitung des führenden europäischen Raumfahrtunternehmen Airbus Defence and Space entwickelt und gebaut worden sind. Auch auf ihrer letzten Reise nimmt die Raumfähre Atlantis noch einmal Proben mit, die für das materialwissenschaftliche Labor MSL bestimmt sind und die in dem von Airbus Defence and Space gebauten Weltraum-Ofen SQF aufgeschmolzen werden.

Für den nötigen Schub beim Start „sorgt“ übrigens auch ein Airbus Defence and Space-Patent aus Ottobrunn bei München, auf dem das Mitte der Sechziger Jahre entwickelte Haupttriebwerk der Raumfähren beruht.

 

1966: Ein Patent für den Antrieb

Nach dem Wettlauf zum Mond wandte man sich bei der NASA ab Mitte der 1960er Jahre verstärkt der Idee zu, eine wieder verwendbare Raumfähre zu entwickeln, um die Kosten für den Raumtransport zu senken und so die Kommerzialisierung der Raumfahrt voranzutreiben. Bis in diese Zeit zurück reichen die Kontakte der heutigen Airbus Defence and Space-Standortes Ottobrunn zur NASA und zum Shuttle-Programm. Die Entwicklung des Hauptantriebs der Space Shuttle Main Engine – SSME – basiert auf einer Kooperation zwischen den damaligen Firmen MBB (heute Airbus Defence and Space) und Rocketdyne/ North American Aviation.

Im Jahre 1966 wurde ein gemeinsames Angebot für die US-Airforce erstellt. Gegenstand des gemeinsamen Programms war der Nachweis der technologischen Beherrschung von Brennkammern aus Kupfer mit gefrästen Kühlkanälen bei sehr hohen Verbrennungsdrücken. Die gewählte Treibstoffkombination war flüssiger Wasserstoff und flüssiger Sauerstoff.

Auslegung und die Fertigung des Demonstrationstriebwerks wurde von MBB entsprechend des hauseigenen Patents durchgeführt. Da nur Rocketdyne zu diesem Zeitpunkt über die geeigneten Prüfstände verfügte, wurden die Tests in Kalifornien auf dem Testgelände von Rocketdyne in Santa Susanna durchgeführt. Das deutsch-amerikanische Hochdruckprogramm trug den Namen BORD 1 (BOelkow/Rocketdyne Division).

Die Erwartungen wurden weit übertroffen und es konnten Brennkammerdrücke von 283 bar erreicht werden. Dies ist noch heute Weltrekord für die Treibstoffkombination Wasserstoff / Sauerstoff.

Das dreiteilige Konzept des Shuttles mit der Aufteilung in Orbiter, Außentank und Booster wurde von der NASA offiziell am 15. März 1972 festgelegt. Fünf Monate später wurde mit dem Bau begonnen.

 

1981: Ein Freiflieger macht SPAS

Bereits auf Flug STS-7 (Challenger im Juni 1983) kam mit SPAS-01 ein von Airbus Defence and Space entwickelter und gebauter Satellit zu einem „Frei“-Flug ins All.

Die ersten vier Missionen der Columbia in den Jahren 1981/82 dienten zur Weltraumerprobung der Fähre. Ab 1983 stand mit der Challenger ein zweiter Transporter zur Verfügung. Bereits auf Flug STS-7 (Challenger im Juni 1983) kam mit SPAS-01 ein von Airbus Defence and Space entwickelter und gebauter Satellit zu einem „Frei“-Flug ins All. Die Abkürzung SPAS (Shuttle Pallet Satellite) verdeutlicht, dass dieses Konzept speziell auf die Anforderungen des Shuttles zugeschnitten war und dadurch Nutzlasten in das Weltall transportiert werden konnten.

Mit SPAS-01A und SPAS-02 folgten zwei weitere Missionen in den Jahren 1984 und 1991. Unter dem deutschen Wissenschaftsprogramm Astro-SPAS ging eine verbesserte Version zwischen 1993 und 1997 mit den „Wechselobjektiven“ Orfeus (Ultraviolett-Spektrometer) und Crista (Kryogene Infrarotteleskop für die Atmosphäre) je zweimal in den Orbit (STS-51, STS-66, STS-80, STS-85).

 

Seit 1983: Ein Weltraumlabor für das All

Nach dem Erfolg von SPAS-01 im Juni 1983 galt die ganze Aufmerksamkeit der Raumfahrt-Ingenieure dem Start der Columbia im November 1983. Sie trug erstmals das bei Airbus Defence and Space gebaute Weltraumlabor Spacelab in ihrer Ladebucht. 21 weitere Flüge mit Spacelab sollten folgen, der letzte im April 1998, wiederum mit der Columbia (STS-90).

Airbus Defence and Space entwickelte und baute auch das Lebenserhaltungssystem für das Spacelab und eine Vielzahl von Experimentier-Einrichtungen (Zentrifugen, Öfen, Gewächshäuser, Kühleinrichtungen und Manipulatoren) zur Forschung unter Schwerelosigkeits- und Mikrogravitationsbedingungen.

 

IPS zeigt auf den „Punkt“

Speziell für Teleskope und Radaranlagen hatte Airbus Defence and Space die IPS (Instrument Pointing System) genannte Nachführungseinheit für die Ladebucht der US Raumfähren entwickelt. Diese hatte die Aufgabe, die auf den Paletten installierten Geräte auf einen bestimmten Punkt (Stern) auszurichten und über einen längeren Zeitraum nachzuführen (STS-35; STS 51-F).  

Cargo Carrier

Airbus Defence and Space Stevenage lieferte Paletten, die in erster Linie für das Spacelab Programm entwickelt wurden. Insgesamt wurden 13 Paletten gebaut, von denen 10 in über 30 Missionen geflogen sind. Jedes Mal waren bis zu 3 Paletten an Bord. Die Paletten wurden entwickelt, um das Shuttle mit einer zuverlässigen Plattform auszustatten, die es ermöglicht, Nutzlasten jeder Art und Größe zu transportieren. Die Paletten wurden außerdem verwendet, um Experimente außerhalb des Spacelabs anzubringen.

 

Eine zentrale Rolle nahm die Shuttle-Flotte auch bei dem Transport und Aussetzen großer Satelliten und interplanetarer Sonden ein mit Beteiligung von Airbus Defence and Space: die ESA-Sonnensonde Ulysses (Oktober 1990)

1989: Unterwegs im Sonnensystem – Blick ins tiefe Weltall

Eine zentrale Rolle nahm die Shuttle-Flotte auch bei dem Transport und Aussetzen großer Satelliten und interplanetarer Sonden ein mit Beteiligung von Airbus Defence and Space: die Jupiter-Sonde (Oktober 89), mit einem Antriebs- und Bremstriebwerkssystem, die ESA-Sonnensonde Ulysses (Oktober 1990), das Hubble Space Telescope mit der Kamera für lichtschwache Objekte FOC (April 1990) gelangten mit den Shuttles ins All. Hubble wurde in mehreren Wartungsmissionen repariert und runderneuert. Mit STS-109 im März 2002 brachten die Astronauten die FOC-Kamera – nach über zehnjährigem Einsatz – zurück zur Erde. Heute ist die Flugeinheit im Dornier-Museum in der Nähe des Airbus Defence and Space-Standorts in Friedrichshafen ausgestellt.

 

EURECA, die erste vollautomatische frei fliegende Forschungsplattform

Im Sommer 1992 „entließ“ die Atlantis die von Airbus Defence and Space entwickelte europäische Satellitenplattform EURECA ins All. EURECA war eine unbemannte frei fliegende Forschungsplattform für Experimente unter Schwerelosigkeit. Ein Jahr später wurde sie von der Endeavour-Besatzung des Fluges STS-57 wieder eingefangen und zum Boden zurückgebracht.

Die Endeavour spielte auch eine zentrale Rolle bei drei Erdbeobachtungsmissionen in den Jahren 1994 und 2000. Weltraumradare (Space Radar Lab) füllten die ganze Ladebucht des Orbiters, das von Airbus Defence and Space entwickelte X-Band-Radar war ebenfalls an Bord

Vom Shuttle-Radar zu TerraSAR-X

Die Endeavour spielte auch eine zentrale Rolle bei drei Erdbeobachtungsmissionen in den Jahren 1994 und 2000. Weltraumradare (Space Radar Lab) füllten die ganze Ladebucht des Orbiters, das von Airbus Defence and Space entwickelte X-Band-Radar war ebenfalls an Bord. Bei der SRTM genannten Mission (STS-99) zum Jahrtausendbeginn sogar doppelt: einmal in der Ladebucht und an einem ausfahrbaren Auslagerarm montiert. Diese Missionen legten die Grundlage für die zurzeit im Orbit operierende Radarsatellitenfamilie der Airbus Defence and Space vom Typ TerraSAR-X.

 

2008: Columbus und die ISS

Seit dem 11. Februar 2008 umkreist (STS-122; Atlantis) der Nachfolger des Spacelab die Erde: das europäische Weltraumlabor „Columbus“. Columbus ist das europäische Forschungslabor an der Internationalen Raumstation ISS, das seit gut drei Jahren eine zur Grundlagenforschung in vielen Disziplinen eingesetzt wird. Weil es ebenfalls in die Ladebucht des Space Shuttle passen musste, ähnelt es von den Dimensionen her dem großen Druckmodul des Vorgängers Spacelab: Das zylindrische Columbus-Modul ist 6,87 Meter lang und hat einen Durchmesser von 4,48 Meter. 41 europäische Firmen fertigten die verschiedenen Subsysteme, die schließlich bei Airbus Defence and Space zum kompletten, einsatztauglichen Labor integriert wurden. Derzeit befinden sich acht von Airbus Defence and Space gebaute Multi-User-Anlagen an Bord der ISS.

Columbus ist das europäische Forschungslabor an der Internationalen Raumstation ISS, das seit gut drei Jahren eine zur Grundlagenforschung in vielen Disziplinen eingesetzt wird

 

2008 – ATV – das Versorgungsfahrzeug für die ISS

Europa verfügt seit drei Jahren über einen eigenen vollautomatischen Raumtransporter. Im März 2008 absolvierte der bei Airbus Defence and Space entwickelte und gebaute Raumtransporter ATV (Automated Transfer Vehicle) seinen bravourösen Jungfernflug. Bis zu 7,5 Tonnen Nutzlast kann der auf einer Ariane-5-Rakete startende Weltraumfrachter in den erdnahen Orbit befördern. Die ATV Raumtransporter versorgen die Astronauten und die ISS mit Wasser, Sauerstoff, Lebensmitteln, Kleidung, Treibstoff und persönlichen Gegenständen. Das Besondere daran: Die Annäherung an die Raumstation und das Andocken laufen vollautomatisch ab. Nach dem Ende der Space Shuttle Ära kommt dem ATV eine noch größere Bedeutung bei der Versorgung der ISS zu, denn das ATV ist ab diesem Zeitpunkt das größte Versorgungsfahrzeug der ISS.

Der Weltraumfrachter bringt nicht nur Ausrüstungsgüter zur ISS, sondern bleibt bis zu sechs Monate mit der Station verbunden und kontrolliert in dieser Zeit mit seinen Triebwerken deren Orbitposition, der wegen der Reibung der Restatmosphäre regelmäßig angehoben werden muss. Gelegentlich sind auch Ausweichmanöver erforderlich, um Kollisionen mit Weltraummüll zu verhindern.

Von SPAS-01 bis zum Abschiedsflug der Atlantis – bei vielen Transportaufgaben der NASA-Raumflotte war Airbus Defence and Space 30 Jahre lang maßgeblich beteiligt. Und die Zukunft lockt mit noch faszinierenderen Herausforderungen, die Lücke im Raumtransport zu schließen. Die Ideen für eine Weiterentwicklung des ATV liegen im Rahmen von ESA/NASA koordinierten Aktionen bei Airbus Defence and Space schon in der Schublade.

Bemannte Raumfahrt