Sechzig Jahre bemannte Raumfahrt

Gestern vor genau sechzig Jahren startete Juri Gagarin zu dem ersten „orbitalen“ Weltraumflug. Warum ich das in Anführungszeichen gesetzt habe, dazu später mehr. Außerdem ist heute der vierzigste Geburtstag des ersten Space Shuttle Fluges, das nun auch schon zehn Jahre lang Geschichte ist. Zeit mal die letzten Jahrzehnte im Rückblick aufzurollen.

Zwischen Gagarins Flug und STS-1 liegt nur ein Drittel der Zeitspanne, in ihre ereignete sich aber am meisten. Russlands Wostokkapsel und die Mercury Raumschiffe der Amerikaner waren vergleichsweise primitiv. Viel zu tun gab es nicht. In den Wostokkapseln war der Kosmonaut nur Passagier und in den amerikanischen Mercurys konnte er einiges machen – musste er aber nicht. Beide Raumschiffe wurden denn auch unbemannt mit Hunden oder Schimpansen als „Passagiere“ erprobt. Russland setzte zuerst Rekorde, die die Amerikaner auch mit Mercury nicht aufholen konnten, weil ihre Kapsel für erheblich weniger Orbits ausgelegt war. Und auf Rekorde kam es im damaligen politischen Klima an. Erst überbot man sukzessive die Aufenthaltsdauer im All, dann folgte die erste Frau als Kosmonautin, sie sollte aber für die nächsten zwanzig Jahre die Einzige bleiben, dann parallele Starts von zwei Wostokraumschiffen. Gagarin umrundete die Erde nicht einmal ganz – er erreichte zwar einen Orbit, bremste aber noch vor Vollenden eines Umlaufs wieder ab. Der Grund lag in der Himmelsmechanik, da sich die Erde nach Osten dreht, verschiebt sich der Landepunkt mit jedem Umlauf nach Westen. Nach zwei Orbits wäre er schon außerhalb des Staatsgebiets der Sowjetunion gewesen. So endete die Mission noch vor Vollendung des ersten Orbits, weshalb Gagarin technisch gesehen zwar eine stabile Umlaufbahn erreicht hat, die Bahn aber nur suborbital war, es fehlten einige Hundert Kilometer für einen ganzen Orbit. Die folgenden Missionen hatten demnach auch eine Länge von einem Vielfachen von 24 Stunden damit die Landung nahe des Startgebiets erfolgen konnte.

Diese ersten Missionen waren riskant, es gab mehrere gefährliche Situationen. Vor allem beim Woschodprogramm, wo man die Wostok so umgebaut hatte, damit drei Kosmonauten rein passen (dank der Öffentlichkeitsabteilung der NASA war es kein Problem für Russland zu wissen, wie weit das Geminiprogramm mit zwei Astronauten war). So stellte man Woschod nach nur zwei Missionen – einer mit drei Mann dafür ohne schützende Anzüge und mit zwei Kosmonauten, diesmal mit Anzügen und einem Ausstieg ins All – wieder ein, denn die Vorgehensweise war ziemlich gefährlich. Auch im Mercuyprogramm lief nicht alles reibungslos. Bei Carpenters Flug ging ihm das Lagekontrollgas aus, das er benötigte. um die Kapsel für die Landung auszurichten. Bei Coopers letztem Flug, der erheblich länger dauerte als die Solllebensdauer des Raumschiffs fielen zum Schluss zahlreiche Systeme aus, weil das Urinsammelsystem leckte und der Urin Kurzschlüsse verursachte.

Besser waren die Raumschiffe der zweiten Generation. Sie waren nicht nur zuverlässiger, sondern setzten auch Menschen als aktive Akteure voraus. Im Geminiprogramm lernten die USA alles, was sie wissen musten, um Raumschiffe im Orbit zu koppeln, EVA Tätigkeiten durchzuführen und sie überholten mit 14 Tagen Missionsdauer auch die Russen. Damit war klar das eine Mondmission die 12 Tage dauern sollte zumindest unter diesem Aspekt möglich war. Das Geminiprogramm wird heute relativ wenig gewürdigt, da es zwischen den Erstleistungen und dem Apollo-Programm mit der Mondlandung liegt. Das war auch der Grund, warum mein erstes Raumfahrtbuch sich mit diesem Programm beschäftigte. Über das schreiben, worüber es schon genug Bücher gibt, ist nicht mein Fall.

Das erste Jahrzehnt gipfelte in der Mondlandung, bei der man aus heutiger Sicht enorm viel Geld zur Verfügung hatte. In der Retroperspektive wundert man sich über vieles, vor allem wenn man den damaligen Stand der Technik bedenkt, das führt ja auch zu der Mondlandungsverschwörung. Doch das Rezept war relativ einfach – Manpower. Es arbeiteten in der Spitze bis zu 400.000 Personen am Programm, wodurch man für jedes noch so kleine Detailproblem das bei Konzeption, Design und Entwicklung auftauchte, man jemanden dransetzen konnte der sich nur mit diesem auseinandersetzte und Lösungen erarbeitete und sich Gedanken machte, was man im Falle eines Ausfalls machen kann.

Russland übersprang ein Programm wie Gemini und wollte gleich die Mondlandung angehen. Ob dies geklappt hätte, mag dahingestellt sein. Da das russische Programm chronisch unterfinanziert war, lag es immer hinter dem US-Zeitplan und wurde nach der erfolgreichen Mondlandung der Amerikaner still und leise eingestellt. Die ursprünglich für das Mondprogramm entwickelte Sojus dient bis heute als Zubringer für Raumstationen und die R-7 Rakete ist bis auf die dritte Stufe auch identisch zu der Rakete die Gagarin ins all brachte.

Das zweite Jahrzehnt steht im Zeichen der Raumstationen. Russland entwickelte Saljut als zuerst militärische Raumstation, bei der die Kosmonauten noch bessere Bilder der Erde machen sollten – ein ähnliches US-Programm namens MOL wurde auch vom DoD geplant aber wegen der Kosten des Vietnamkriegs 1969 eingestellt. Die USA nutzten die Apollohardware für Skylab, die für lange Zeit größte und komfortabelste Raumstation, die es gab. Hinsichtlich freiem Raum und eigenem persönlichen „Zimmer“ ist die Station übrigens bis heute unübertroffen. Die ersten Raumstationen hatten einen Makel – sie wurden mit einem Vorrat an Lebensmitteln, Wasser und Gasen gestartet und war dies verbraucht, so waren sie nutzlos. Das war ein teures Vergnügen.

Mit Saljut 6 änderte sich dies. Die Station war erstmalig durch die Progress Raumschiffe versorgbar, die durch Umbau der Sojus entstanden und in der Folge knackte Russland nicht nur den Aufenthaltsrekord, der Skylab 4 Crew der mit den vorherigen Modellen nicht erreichbar war, sondern stellte nun einen neuen Rekord nach dem nächsten auf.

Die USA hatten sich auf das Space Shuttle konzentriert. Dessen Entwicklung war komplex und verzögerte den Jungfernflug um mehrere Jahre – das er an Gagarins zwanzigjährigem Jubiläum stattfand war auch nicht geplant, denn zwei Tage vorher wurde der Start kurz vor dem Abheben abgebrochen weil die fünf abgebrochen, weil die fünf Bordrechner die sich regelmäßig synchronisieren mussten, nicht im Takt waren. Man behob den Fehler nicht, da er statistisch selten war, sondern startete einfach den Countdown zwei Tage später erneut. Das Space Shuttle ist in der Retroperspektive ein tragisches Programm. Ursprünglich als Versorger einer zeitgleich zu entwickelnden Raumstation konzipiert wurde es bald Opfer von Budgetstreichungen. Die Raumstation fiel weg und damit auch der Zweck des Programms. Die NASA ging auf Forderungen des DoD an wodurch die Fähre dreimal größer wurde und viel mehr Nutzlast transportieren musste. Nun verkaufte man das Programm als eine Investition für die Zukunft. Man würde mit dem Shuttles „Wegwerf“ Trägerraketen einsparen und Wiederverwendung wäre doch immer billiger als etwas wegzuwerfen (hmmm irgendwie erinnert mich das an was …) so würde man Kosten in der Zukunft sparen und durch ausländische Kunden sogar noch Geld verdienen. So bekam man das Programm doch noch genehmigt, wenngleich in einer völlig anderen Konzeption als ursprünglich geplant. Das sah zwei bemannte vollständig wiederverwendbare Stufen vor, bei dem beide stufen auf einem Flugplatz landeten. Drei Jahrzehnte später stellte man es ein, nachdem man meistens Nutzlasten befördert hatte, die man auch so befördern konnte oder teure Kurzzeitmissionen durchgeführt hatte. Das war just zu dem Zeitpunkt als eine Raumstation, für deren Versorgung das Shuttle ideal gewesen wäre, fertiggestellt worden war.

Damit sind wie bei dem dritten Jahrzehnt nach Gagarin angekommen. Bemannte Raumfahrt war nun Routine geworden. Russland konzentrierte sich auf seine Raumstationen, Saljut 6 wurde durch Saljut 7 ersetzt die durch ein Modul erweitert werden konnte und besser auf die Versorgung ausgelegt war. Es folgte Mir, bei der man nun ein Kernmodul hatte, das nach und nach durch weitere Labors erweitert werden konnte. Die Aufenthaltszeiten wurden immer länger und bis heute sind die an Bord vom Mir aufgestellten Rekorde für Langzeitaufenthalt im All ungebrochen. In den USA durchmachte das Space Shuttle Programm eine Wandlung. Nachdem von 1981 bis 1985 die Flugzahl immer weiter ansteig, es zahlreiche Erstleistungen gab und auch die kommerzielle Vermarktung gut anlief explodierte beim 25-sten Flug die Challenger über dem Himmel von Florida. Wie dann die Untersuchung zeigte, hatte sie die NASA weit von ihrer früher so wichtigen Grundmaxime „Sicherheit zuerst“ entfernt und sich dem Druck gebeugt immer mehr, immer spektakuläre Flüge auch mit Nichtastronauten durchzuführen – kurz vor der Challengerkatastrophe flog der Abgeordnete William Nelson ins All, der nun NASA-Administrator werden soll. Auch die STS-25 war mit einer ethnisch gemischten Besatzung, einer Lehrerin an Bord da keine Ausnahme. Als Folge stand das Programm zweieinhalb Jahre still und von nun an dürfte das Shuttle keine kommerziellen Nutzlasten mehr starten und Satelliten für NASA und DoD auch nur, wenn es keine Alternative war. Diese Starts liefen Anfang der Neunziger dann aus. Nun gab es nur noch Kurzzeitmissionen mit dem Spacelab.

Im vierten Jahrzehnt nach Gagarin änderte sich einiges. Vorher wetteiferten die beiden Großmächte, auch wenn sie nicht mehr direkt konkurrierten – Russland verlegte sich auf die Nutzung einer Raumstation und die ESA auf das Space Shuttle. Mit dem Ende des kalten Kriegs näherten sich beide Nationen an. Es gab schon 1975 die Apollo-Sojus Mission, doch sie blieb leider eine Episode in der Geschichte. Die USA arbeiteten seit 1984 an „Freedom“, eine Raumstation als Gegenpart zu Mir. Das Space Shuttle Programm war nun ja operativ und Reagan war leicht zu überzeugen, dass man nun Russland auch bei den Raumstationen Paroli bieten musste. Leider verlief die Planung nicht so wie gewünscht. Freedom wurde zu teuer und wurde technisch abgespeckt, dann kam die Challengerkatastrophe die zusätzliche Mittel nötig machte und so den Start weiter verzögerte und dann sah der Kongress nicht ein, warum er nach Ende des Kalten Kriegs denn nun eine teure Raumstation finanzieren sollte. Russland hatte noch größere Probleme, das wirtschaftliche System kollabierte als Folge dessen das man jahrzehntelang viel zu große Summen in die Rüstung gestückt wurde und schon der Weiterbetrieb von Mir war schwer durchzuführen. So kamen beide Weltraumorganisationen schnell zu einem auf dem Papier genialen Plan – warum legt man beide Stationen nicht einfach zusammen und nennt das ganze „ISS“? Damit flossen auch in den UISA wieder die Mittel, denn nun war die Weltraumstation ja ein Beispiel von internationaler Zusammenarbeit. Europa und Japan sprangen ebenfalls schnell auf den Zug auf – Europa plante damals noch eine eigene Raumstation, Columbus und einen eigenen Space Shuttle Hermes, stellte Raumgleiter aber ein und reduzierte Columbus von drei auf ein Modul, das nun an die ISS andockte anstatt, wie vorher, auch selbstständig operieren konnte.

Leider zeigte sich aber, dass Russland nicht der gleichberechtigte Partner war, als der sie sich ausgaben. Die russischen Module wurden nach und nach gestrichen, die beiden Module Sarja und Swesda, die gestartet wurden, wurden nur durch technische und finanzielle Hilfe des Westens möglich. Als letztes russisches Modul soll dieses Jahr Nauka hinzukommen – 14 Jahre nach den Planungen und das Modul war sogar mal für die Mir bestimmt, die nun schon seit 20 Jahren auf dem Grund des Pazifiks liegt…

Schlimmer erwischte es die USA, bei denen kurz vor Ende des vierten Jahrzehnts ein zweites Shuttle, die Columbia beim Wiedereintritt verloren ging. Dieser Verlust führte nun zum Ausstieg aus dem Programm. Die Shuttles sollten die ISS noch fertigstellen und würden dann ausgemustert werden.

Als Ausgleich hob 2005 George W. Bush das Constellation Programm aus der Taufe. Es war mehr oder weniger eine Kopie von Apollo, allerdings mit einem Manko: Während des Apolloprogramms hatte die USA ein Vielfaches der Finanzmittel, die sie 2005 hatte. Mehr Geld wollte Bush aber nicht ausgeben. Stattdessen sollte Constellation dadurch finanziert werden, das die Space Shuttles ab 2009 ausgemustert werden und die ISS ab 2015, vorher ging es nicht, weil man Verträge mit JAXA und ESA für einen zehnjährigen Betrieb nach Fertigstellung abgeschlossen hatte. Technisch war Constellation aber eine Wiederholung von Apollo, sodass selbst der NASA Chef von „Apollo on Steroids“ sprach. Vor allem aber reichten die Mittel, selbst wenn beiden Vorgängerprogramme eingestellt sind, nicht aus. Als Barrack Obama Präsident wurde, lies er Constellation untersuchen und der Augustine Report kam zu dem Schluss das nach dem beabsichtigten Konzept eine Mondlandung erst nach 20309 möglich wäre und das Programm völlig unterfinanziert ist. So wurde es eingestellt und der Betrieb der ISS verlängert, erst auf 2020, inzwischen peilt man den Betrieb bis mindestens 2028 an.

Ganz von Constellation konnte sich die NASA aber nicht lösen. Denn nachdem auch das Space Shuttle Programm auslief, bekamen zahlreiche Volksvertreter im Senat kalte Füße, was mit den Arbeitern in zahlreichen Luft- und Raumfahrtfirmen passieren würde und wie sich dies auf ihre Wahlen auswirkt. So verdonnerte der Senat die NASA zur Entwicklung einer Schwerlastrakete ohne konkretes Ziel, der SLS – dem Senate Launch System. Die Orion die als einziges Constellation-Teilprogramm am weitesten in der Entwicklung, wurde ebenfalls nicht einstellt, hatte nun aber keinen Einsatzzweck mehr – sie dürfte nun auch nicht mehr an die ISS andocken. Dafür hatte die NASA 2006 das COTS-Programm zur Förderung von neuen Firmen im ISS-Programm gestartet, gefolgt einige Jahre später von der Versorgung der ISS durch dieselben Firmen und CCdev – der Entwicklung von bemannten Raumfahrzeugen ohne direkten NASA-Einfluss wie dies bisher bei allen Programmen der Fall war. Zur ISS flog man seit dem Verlust der Columbia mit russischen Sojus.

In diesem Jahrzehnt begann auch China mit den ersten Raumflügen – mit einer Kopie der russischen Sojus und einer Raumstation die doch verdächtig, wie ein Saljut Kernmodul aussieht …

Damit sind wir im letzten Jahrzehnt angekommen. Russland und die USA betrieben gemeinsam die ISS. Alle bemannten Starts erfolgten mit Sojus. Die Versorgung der Station erfolgte durch Russland, die USA ESA und JAXA. Deren Betrieb wurde immer weiter verlängert, aber es ist mit Abstand das langweilligste dieser Jahrzehnte. Seit einem Jahr können die USA nun wieder selbst Astronauten zur ISS entsenden, aber technologisch ist man nicht weiter als vor Jahrzehnten. Nach wie vor wird eine Raumkapsel dafür eingesetzt. Einen Raumgleiter (den DreamChaser) gibt es nur bei den Versorgungssystemen. Indien hat inzwischen unbemannt eine eigene Kapsel getestet aber ansonsten verläuft das indische Raumfahrtprogramm anders als das Chinas relativ ruhig. Russland hat noch immer nicht die Stellung wieder erreicht, die es vor dem Kollaps der UdSSR hatte. Das einzig neue ist das Mondprogramm Artemis, das Trump initiierte. Anders als Constellation soll es international werden. So baute Europa das Servicemodul der Orion, ebenso zusammen mit Japan Module für die Miniraumstation, das „Gateway“. Offen ist aber nach wie vor wie man auf dem Mond landet und was man dort macht. Immerhin sind Aufträge für das Gateway vergeben, die Orion mit SLS startbereit, dazu kommen Verträge mit ESA und JAXA, sodass es unwahrscheinlicher ist, das das Programm wie Constellation einkassiert wird. Im ersten Budgetentwurf der Biden Administration wurden die Mittel für Artemis nicht gekürzt, aber auch nicht so stark angehoben wie bei anderen Programmen.

Vielleicht sollte man neue Wege in der Weltraumfahrt beschreiten. Während man bei Apollo Kennedys Deadline „bis zum Ende des Jahrzehnts“ um 17 Monate unterboten hat, gab es bei den folgenden Programmen Verzögerungen. Die ISS wurde Jahre später als geplant fertiggestellt. COTS mehr als zwei Jahre später abgeschlossen, CCDEV um fünf Jahre. Die Hoffnung liegt auf der kommerziellen Raumfahrt, im Deutschen durch Verwendung des englischen Begriffes „private“ meist falsch als private Raumfahrt übersetzt. So hat das kommerzielle Unternehmen SpaceX:

• Im Jahr 2018 eine bemannte Mondumrundung „Gray Dragon“ durchgeführt
• 2020 erstmals ihr Starship in den Orbit gestartet
• Und 2022 wird das Starship auf dem Mond landen

Oh Entschuldigung, ich stelle gerade fest, das waren nur „Ankündigungen“. Derzeit scheint das Starship noch nicht mal landen zu können und ging bei den letzten vier Versuchen jeweils verloren. Tja dann müssen wir wohl doch auf Artemis warten 😉