Space-Shuttle-Feststoffraketen
Die Space-Shuttle-Feststoffraketen (englisch Space Shuttle Solid Rocket Booster, Abkürzung SRB) waren ein Teil des Space Shuttles und des Constellation-Programms und sollen Teil des zukünftigen Space Launch Systems werden. Sie sind die leistungsstärksten Raketentriebwerke, die je eingesetzt wurden. Zum Ende ihres Haupteinsatzfeldes als Booster für das Space Shuttle sollten sie auch im Rahmen des 2010 eingestellten Constellation-Programmes in weiterentwickelter Form in der Ares-Raketenfamilie verwendet werden, für die danach geplante Trägerrakete Space Launch System (abgekürzt SLS) ist ihr Einsatz als vorläufige Booster ab 2017 vorgesehen.
Inhaltsverzeichnis |
Einsatz am Space Shuttle [Bearbeiten]
Die beiden wiederverwendbaren SRB produzierten den Hauptanteil des Startschubs des Space Shuttles, beginnend mit dem Abheben von der Startplattform bis in eine Höhe von ca. 45 km, wo sie abgeworfen wurden.
Jeder SRB war 45,46 m lang und 3,71 m breit. Das Startgewicht betrug 590 t je Booster, wobei 84,7 t auf die Struktur entfielen.
Jeder Booster hatte auf Meereshöhe einen Schub von 12,45 MN, der sich kurz nach dem Start bis auf rund 14,5 MN erhöhte. Die Zündung erfolgte 6,6 Sekunden nach dem Zünden der drei Haupttriebwerke des Orbiters, sofern diese mindestens 90 % ihrer vollen Schubkraft erreicht hatten, was normalerweise innerhalb von 3 Sekunden der Fall gewesen sein sollte. Die SRB stellten 83 % des benötigten Schubes beim Start der Raumfähre zur Verfügung. 125 Sekunden nach dem Start wurden an der oberen Spitze des Feststoffboosters zwei Klappen aufgesprengt, worauf sich schlagartig der Innendruck des Treibsatzes reduzierte. Dadurch wurde gewährleistet, dass beide Booster gleichzeitig ihre Schubkraft verlieren. Hätte ein Booster mehr Schub geliefert als der andere, hätte die unsymmetrische Schubverteilung zu einem Kippen des Orbiters geführt. Erst danach wurden die Verbindungsbolzen zum externen Tank getrennt und der Booster mit Hilfe von vier kleinen Hilfsraketen vom Tank weggedrückt. 75 Sekunden nach der Trennung erreichten die SRB mit rund 65 km ihre Scheitelhöhe und sanken danach an drei Fallschirmen zur Erde zurück. Ungefähr 230 km vom Startpunkt entfernt fielen die Booster in den Atlantischen Ozean, aus dem sie geborgen, einer Überprüfung zugeführt und wiederverwendet wurden. Durch die Fallschirme fallen die Booster mit der Spitze voran in den Ozean, sodass sie mit dem Ende raus stehend im Wasser schwimmen. Dafür betrieb die NASA eigens die beiden Bergungsschiffe „Freedom Star“ und „Liberty Star“.
Ein Versagen eines Dichtungsringes eines Boosters infolge ungewöhnlich tiefer Aussentemperaturen in der Nacht vor dem Start war Ursache des Challenger-Absturzes, bei dem 1986 alle sieben Astronauten kurz nach dem Start ums Leben kamen.
Verwendung nach dem Space Shuttle [Bearbeiten]
Constellation [Bearbeiten]
Als nach dem Columbia-Unglück 2003 das Ende des Space Shuttles absehbar wurde beschloss der damalige Präsident der Vereinigten Staaten, George W. Bush, das Constellation-Programm, welches nach dem Ende des Shuttles den bemannten Zugang zum Erdorbit sichern sowie wieder bemannte Flüge zum Mond und darüber hinaus ermöglichen sollte. Ein weiterentwickelter SRB war als Erststufe für die bemannte Trägerrakete Ares I und zwei als Booster für die Ares V, welche auch eine auf Basis des externen Tanks des Space Shuttles basierende Hauptstufe verwenden sollte, vorgesehen, es fand jedoch vor Ende des Programmes nur ein suborbitaler Testflug mit der Mission Ares I-X statt.
Space Launch System [Bearbeiten]
Nachdem durch den nachfolgenden Präsidenten Barack Obama das Constellation-Programm 2010 aus Kostengründen eingestellt wurde, beschloss der Kongress der Vereinigten Staaten jedoch teilweise Konzepte davon weiter zu verwenden, so sollen ab 2017 die SRB in weiterentwickelter Form als vorläufige Booster für die ebenfalls auf dem Trägersystem des Shuttles basierende, ähnlich wie bei Ares V, neue bemannte Trägerrakete SLS fungieren. Deren Erstflug soll mit der Mission EM-1, wobei das neue NASA-Raumschiff Orion-MPCV, in seinem zweiten unbemannten Testflug in eine freie Rückkehrbahn um den Mond und zur Erde zurück befördert wird, Ende 2017 stattfinden.
Treibstoff [Bearbeiten]
Der Treibstoff besteht aus einem Mix aus Ammoniumperchlorat (Oxidator, 69,6 % Gewichtsanteil), Aluminium (Treibstoff, 16 %), Eisenoxid (Katalysator, 0,4 %), einem Polymer (Butadien-Kautschuk oder Butadien als Bindestoff und zusätzlicher Treibstoff, 12,04 %) und einem Epoxidharzhärter (1,96 %). Diese Mischung wird als Ammonium Perchlorate Composite Propellant (APCP) bezeichnet und liefert einen spezifischen Impuls von 242 s auf Meereshöhe oder 268 s im Vakuum.
Weblinks [Bearbeiten]
Commons: Space-Shuttle-Feststoffraketen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien- NASA: SRB Overview (englisch)
- NASA: Solid Rocket Boosters (englisch)
- NASA: Solid Rocket Booster Retrieval (englisch)
- maniacworld.com: STS-115: Booster Separation (Video)
Notwendige Bestandteile: Feststoffraketen | Haupttriebwerke | Außentank | Orbital Maneuvering System | Reaction Control System | Hitzeschutz
Optionale Bestandteile: RMS | Laser Camera System | MFR | LMC | OBSS | Spacelab | Spacehab
