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Boeing startet sein neues Raumschiff Starliner auf seinem ersten Flug in den Orbit

Jan 16, 2020 1:12 AM ET

Was Von dem Debüt der Kapsel zu erwarten ist

Am Morgen des Freitag, dem 20. Dezember, soll eine Atlas-V-Rakete von Florida aus zur Internationalen Raumstation starten, die ein Raumschiff mit sich führt, das noch nie zuvor geflogen ist. Der CST-100 Starliner ist eine neue Passagierkapsel, die von Boeing entwickelt wurde, um Besatzungen von bis zu sieben Personen in eine niedrige Erdumlaufbahn zu bringen. Für diese Mission werden keine Menschen an Bord des Starliners sein, aber der Flug könnte den Weg für die ersten Fahrer ebnen, die irgendwann im nächsten Jahr auf der Kapsel fliegen.

Dieser Start ist der vorletzte Testflug für Boeing im Rahmen des Commercial Crew Program der NASA, einem mehrjährigen Plan zur Entwicklung neuer US-Fahrzeuge, um NASA-Astronauten zur und von der Raumstation zu bringen. Boeing ist eines von zwei Unternehmen, zusammen mit dem Rivalen SpaceX, die an Fahrzeugen arbeiten, um dies zu erreichen. Ursprünglich sollten sowohl SpaceX als auch Boeing bereits 2017 Menschen fliegen, doch Verzögerungen und technische Probleme haben das Programm gebremst.

Bis Ende dieses Jahres werden die beiden Unternehmen jedoch am Abgrund stehen, Menschen ins All zu schicken. SpaceX hat bereits im März einen unbemannten Testflug seines Fahrzeugs, der Crew Dragon, absolviert. Jetzt ist Boeing an der Reihe, dasselbe mit seinem Starliner zu tun. Hier ist, was von Boeings Mission zu erwarten ist – genannt Orbital Flight Test, oder OFT – und warum es so wichtig ist.

Zurück zu den USA

Als das Space Shuttle-Programm 2011 endete, schloss die NASA einen Deal mit der russischen Raumfahrtorganisation Roscosmos, um das Personal der Raumfahrtbehörde mit der russischen Sojus-Rakete zur Internationalen Raumstation zu fliegen.

Es hat sich als ein etwas teures und manchmal unbequemes Geschäft herausgestellt. Die NASA gibt etwa 81 Millionen Dollar pro Sitzplatz für die Sojus aus, und wenn das Fahrzeug an einem Ausfall leidet, gibt es keine andere Möglichkeit, zur ISS zu gelangen. Diese beängstigende Aussicht wurde sehr real, als eine Sojus-Rakete mit einem NASA-Astronauten und einem russischen Kosmonauten während des Fluges im vergangenen Jahr auseinanderbrach und eine Notlandung erzwang. Zum Glück waren beide Fahrer okay, und die Sojus kehrten relativ schnell zu regulären Flügen zurück. Aber wenn das Problem ernster gewesen wäre, hätte es eine erhebliche Lücke bei den Flügen zur ISS geben können.

Das Commercial Crew Program soll die von der NASA besetzten Starts in die USA zurückgeben, mit mehreren Optionen, um die Besatzung zur und von der Internationalen Raumstation zu bringen. Im Jahr 2014 vergab die NASA Aufträge sowohl an SpaceX als auch an Boeing und gab ihnen zunächst 2,6 Milliarden US-Dollar bzw. 4,2 Milliarden US-Dollar, um die Entwicklung neuer Crew-Kapseln teilweise zu finanzieren. (Eine Prüfung ergab kürzlich, dass Boeing seit den endgültigen Auszeichnungen zusätzliche 287 Millionen US-Dollar erhalten hat.) Ein Teil dieser Verträge umfasst die Erfüllung bestimmter Testmeilensteine, und die Durchführung eines unbemannten Testflugs ist der letzte große Schritt, bevor Menschen an Bord der Nutzfahrzeuge fliegen können.

Der Start

Dieser bevorstehende Flug ist im Wesentlichen eine Generalprobe für die Flüge, die Boeing durchführen wird, sobald der Starliner als bereit für die Beförderung von Astronauten gilt. Ziel ist es zu sehen, wie sich der Starliner in der Weltraumumgebung behauptet. "Es ist einfach eine phänomenale Gelegenheit für uns, die wahrste Leistung der Raumsonde zu lernen", sagte Phil McAlister, der Direktor der kommerziellen Raumfahrtentwicklung der NASA, während einer Pressekonferenz. "Computermodelle sind großartig, aber sie bringen uns nur so weit und zu sehen, wie die Raumsonde tatsächlich in der operativen Umgebung des Weltraums funktioniert, ist eine enorme vertrauensbildende Maßnahme."

Während keine Lebewesen an Bord sein werden, wird eine intelligente Attrappe – nach Rosie the Riveter Rosie genannt – mit Sensoren ausgestattet sein, um Daten über die Reise zu sammeln. Die Schaufensterpuppe wird von fast 270 Kilogramm Fracht für die ISS-Crew begleitet, einschließlich Nahrungsmitteln, Kleidung und Strahlungsüberwachungsgeräten.

Foto: Boeing

Die Fahrt des Starliners ins All ist die Atlas V, die Arbeitspferdrakete der United Launch Alliance – ein Joint Venture zwischen Lockheed Martin und Boeing. Im Gegensatz zu SpaceX, das einiges Erfahrung mit dem Start von Fracht zur Raumstation hat, wird dies eine neue Art von Flug für Boeing und ULA sein. Die Mission wird den 81. Flug einer Atlas-V-Rakete markieren, die einen nahezu perfekten Startrekord hat, aber es wird der erste Flug des Starliners sein. Um die Kapsel dorthin zu bringen, wo sie hin muss, ist dieser Atlas V accessorized, um zusätzliche Oomph zur Verfügung zu stellen. Die Rakete wird zwei kleinere Booster an ihrer Basis angeschnallt haben, die zusätzlichen Schub bieten, und der obere Teil der Rakete wird einen zweiten Motor haben. (Es hat in der Regel nur eine.)

Das Raketenkapselpaar soll kurz vor Sonnenaufgang vom Startplatz der ULA auf der Cape Canaveral Air Force Station in Florida in Florida starten. Es dauert etwa 15 Minuten, bis der Atlas V Starliner einsetzt, obwohl die Rakete die Kapsel nicht im Orbit abwerfen wird. Der Atlas V bringt den Starliner tatsächlich auf einen sehr niedrigen suborbitalen Pfad. Die Idee ist, dass dies es für alle Astronauten einfacher machen würde, nach Hause zu kommen, wenn es einen Notfall gibt und sie die Mission abbrechen und im Ozean landen müssen. Sobald der Starliner eingesetzt ist, zündet er seine eigenen Motoren an, die die Kapsel in den Orbit bringen.

Die Kapsel wird dann den Planeten für etwas mehr als einen Tag umrunden, bevor sie sich am frühen Samstagmorgen mit der ISS trifft. Dann ist es an der Zeit, andocken.

Demonstration im Weltraum

Einige der Fahrzeuge, die die Raumstation besuchen, wie SpaceXs Cargo Dragon-Kapsel, docken eigentlich nicht an die ISS an. Stattdessen werden sie angeschnallet, was eine etwas andere Art ist, sich zu treffen. Im Wesentlichen nähern sie sich der Station langsam und ein Besatzungsmitglied an Bord der ISS wird einen langen Roboterarm verwenden, um das Fahrzeug zu knacken und es näher an einen Docking-Port zu ziehen.

Die Fahrzeuge der Nutzcrew hingegen sollten keine Hilfe benötigen, um den Bahnhof zu erreichen. Sie sind so konzipiert, dass sie alle auf eigene Faust andocken. Sobald Starliner die ISS erreicht hat, wird es versuchen, automatisch an einen der Standard-Docking-Ports der Station anzudocken, indem er eine Reihe von Sensoren und Radaren verwendet, die den Starliner langsam zu seinem Parkplatz führen. Dieses Manöver, das am 21. Dezember kurz nach 8 Uhr ET geplant ist, ist eine Schlüsselaufgabe des Starliners und eine der größten Demonstrationen der Mission. Die Besatzung an Bord der ISS – die NASA-Astronauten Jessica Meir und Christina Koch – wird nicht in der Lage sein, die Kontrolle über den Starliner aus der Ferne zu übernehmen, wenn etwas schief geht.

Bild: BoeingEine künstlerische Darstellung dessen, wie Starliners Docking an der ISS aussehen wird.

"Wir haben die Crew dafür geschult, und sie werden zuschauen", sagte Pat Forrester, der Chef des Astronautenbüros am Johnson Space Center der NASA, während einer Pressekonferenz.

Einmal an der ISS befestigt, bleibt der Starliner etwa eine Woche, bevor es Zeit ist, nach Hause zu fahren. In der Nacht des 27. Dezember soll sich die Kapsel von der Station lösen und schnell wieder zur Erde zurückkehren. Nachdem er sich von der ISS distanziert hat, wird der Starliner seine Triebwerke anzünden und sich selbst aus dem Orbit holen. Von dort aus werden es nur 45 Minuten dauern, bis der Starliner wieder auf dem Boden landet. Die Kapsel wird eine Reihe von drei Fallschirmen verwenden, um sich sanft zur Erde zu senken und dann Airbags einzusetzen, um ihre Landung abzufedern. Der Touchdown sollte um 5:47 Uhr ET erfolgen.

Was kommt als nächstes?

Nach der Rückkehr des Starliners wird es Zeit für viele Überprüfungen. "Wir werden natürlich alle diese Raumschiff- und Trägerraketendaten durchforsten, jedes System durchgehen und sicherstellen, dass das Raumschiff in allen subsystemischen Bereichen solide ist", john Mulholland, Vice President und Programmmanager von Boeinges Commercial Crew. Programm, sagte während einer Pressekonferenz.

Danach ist Boeings letzter großer Flugtest der große: ein bemannter Start, an dem die NASA-Astronauten Nicole Mann und Michael Fincke sowie ein Boeing-Astronaut Christopher Ferguson teilnehmen werden. Es ist noch ungewiss, wann die Besatzungen fliegen werden und ob Boeing oder SpaceX sich rühmen können, dass sie zuerst Menschen geflogen haben.

Boeing hat kürzlich einen Test des Notfallabbruchsystems des Starliners abgeschlossen, das system, das das Fahrzeug in Sicherheit bringt, wenn es während des Fluges ein großes Problem mit der Rakete gibt. Boeing feuerte die Nottriebwerke auf einen Starliner an, während er auf einer Startrampe saß, und demonstrierte, dass sie gut funktionierten. Nach dem Test wurden jedoch nur zwei der drei Fallschirme der Kapsel eingesetzt, was einige zu der Frage veranlasste, ob es einen signifikanten Fehler gab. Boeing spielte das Problem herunter, und ein Vertreter des Unternehmens sagte am Dienstag, dass dieses Problem inzwischen angegangen worden sei.

Foto: Bill Ingalls / NASA
NASA Astronaut Nicole Mann (L), Michael Fincke (C) und Boeing Astronaut Christopher Ferguson (R).

Was SpaceX betrifft, so hat das Unternehmen noch einen großen Test, bevor es hoffen kann, seine Crew zu fliegen: einen weiteren Test des Notfallabbruchsystems seiner eigenen Kapsel im Flug. Es ist ein wichtiger Meilenstein für SpaceX, das vor kurzem mit einem großen Ausfall seines Abbruchsystems zu tun hatte. Im April explodierte eine Testversion des Crew Dragon des Unternehmens während eines Tests der Abbruchmotoren. SpaceX hat die Untersuchung zu diesem Thema inzwischen abgeschlossen, aber der bevorstehende Test wird für das Unternehmen wichtig sein, um voranzukommen.

NASA-Administrator Jim Bridenstine bemerkte, dass die ersten SpaceX-Crews im ersten Quartal 2020 fliegen könnten, wenn alles gut geht, und Boeing-Beamte haben angedeutet, dass die Besatzungen bis Mitte 2020 fliegen werden. In der Zwischenzeit gehen der NASA die Sojus-Sitze für ihre Astronauten aus, wobei der letzte Flieger im April 2020 auf dem Start zur ISS starten soll. Die Raumfahrtbehörde verhandelt derzeit mit Roscosmos über den Kauf von zwei zusätzlichen Sitzen, einen auf einem Flug im Herbst 2020 und einen auf einem Flug im Frühjahr 2021. Auf diese Weise hat die NASA immer noch eine Möglichkeit, ihre Astronauten zur ISS zu bringen, wenn es weitere Kommerzielle Crew-Verzögerungen gibt.

Doch mit dem Start am Freitag nähern sich sowohl SpaceX als auch Boeing der Ziellinie zu bemannten Flügen – und 2020 könnte endlich das Jahr sein, in dem NASA-Astronauten wieder aus den USA fliegen.

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Loren Grush
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