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Mercury Atlas 1 (MA-1, 29.7.1960)

MA-1 StartErstaunlicherweise fand der erste Einsatz einer Atlas noch vor einer Redstone statt, die ja die Kapsel nur suborbital testen sollte, obwohl sechs bemannte suborbitale Tests vor dem ersten bemannten Flug vorgesehen waren. Doch die NASA rechnete damit, dass es lange dauert, die Orbitalmission zu qualifizieren. Schließlich gehört dazu auch das gesamte Bodennetzwerk und die Atlas würde mehr Testflüge als die Redstone benötigen. Die Atlas machte in der Tat Sorgen. Big Joe, neun Monate vorher gestartet, war der 6-te Einsatz einer Atlas. Dieser Start war der 31-ste. 25 Starts in weniger als neun Monaten, da sollte man meinen, die Atlas wäre ausgereift: Das Gegenteil war der Fall. Sie hatte bis zu diesem Start eine Erfolgsquote von 60 Prozent. Deke Slayton, unter den Astronauten für die Atlas verantwortlich und bei vielen Testflügen vor Ort, meinte er hätte unzählige scheitern sehen.

MA-1 war ein suborbitaler Test. Die Atlas sollte das Raumschiff auf eine Gipfelhöhe von 181 km bringen und auf 5,8 km/s beschleunigen. 16 Minuten nach dem Start sollte die Kapsel nach einer Spitzenabbremsung mit 16,3 g in 2.400 km Entfernung geborgen werden. Die Flugkurve war steiler als bei einem normalen Wiedereintritt und würde daher die Belastungen einer Orbitmission übertreffen.

Die Atlas 50D war eine Standard-ICBM, wie sie die Air Force einsetzte, die einzige Adaption für Mercury war, dass man den Sprengkopf durch einen Adapter und ein Modell der Mercurykapsel ersetzte. Auch die Projektverantwortlichen der Space Task Group waren nur Zuschauer, der Start wurde von der USAF durchgeführt. Die ursprüngliche Kapsel #6 für den Test war noch nicht bereit, man verwendete stattdessen die Kapsel #4. Schon die Standardkapsel ohne Fluchtturm vergrößerte die aerodynamische Belastung der Atlas. Es war der oberste Kanister, wo die Antennen saßen, nur ein Mockup. Die Kapsel wurde mit 90 kg an Instrumenten beladen, darunter zwei Kameras, einem 16-Kanal-Telemetriesender und 50 Temperatursensoren, vor allem an der Unterseite.

Es war Freitag, der 29.7.1960. Es regnete über dem Cape und eine dichte Wolkendecke hing über dem Startplatz. Das löste Besorgnis bei Walter Williams, Deputy Associate Administrator für das Mercuryprogramm aus. So konnten die Kameras die Atlas nur etwa eine Minute lang verfolgen. Die Radarüberwachung würde davon aber nicht beeinträchtigt werden. Die Air Force konnte Williams mit dem Argument „Krieg kennt kein Wetter“ überzeugen, den Countdown nicht abzubrechen. Er wurde trotzdem mehrfach unterbrochen.

Zuerst schien alles reibungslos zu verlaufen, die Atlas verschwand in den Wolken. Kurz darauf meldete der für die Bahnüberwachung zuständige FIDO „Radar is tracking multiple Targets“ und die Kurve der Atlas stieg zuerst nicht mehr an und wurde dann chaotisch. Chris Kraft schaute zum Range Safety Officier, der jedoch nur sagte „I didn‘t do it“. Die Atlas war in 9,8 km Höhe bei einer Geschwindigkeit von 430 m/s explodiert. Die Kapsel landete nach 220 s, 9,6 km vom Startplatz entfernt im Wasser. ASIS war zwar aktiv bei dem Flug, konnte das Raumschiff aber ohne Fluchtturm nicht von der Atlas trennen.

Walter „Walt“ Williams bereute, dass er den Start nicht verschoben hatte, doch das Projekt hing im Zeitplan hinterher. Niemals später autorisierte er einen Start, ohne das die Kameras ihn vollständig verfolgen konnten, auch wenn dadurch zahlreiche Flüge durch schlechtes Wetter verschoben wurden.

Die Telemetrie zeigte, dass bis 58 s nach dem Start alles normal war, danach fiel der Druck in Sauerstoff- und Kerosintank auf Null. Der Schub sank ab, kurz darauf fiel die Telemetrie aus und es wurden Bruchstücke vom Radar erfasst. Anders als die Entwicklungsversionen der Atlas war diese 50D eine Einsatzversion und daher kaum instrumentiert. Nur 1,2 s lagen zwischen Auftreten der ersten Anzeichen und Verlust des Funkkontakts. Bei 58,5 s gab es eine Neigung um 10 Grad und man verlor die Daten der vorderen Hälfte der Atlas. Dann bei 59,4 s eine zweite, abrupte, Bewegung, ASIS löste aus und schaltete die Triebwerke der Atlas ab, die bisher keine Störungen hatten.

Man ging ins Wochenende und die Space Task Group machte sich an die Auswertung der Daten. Beschleunigungs- und Bewegungssensoren in der Kapsel hatten kurz vor dem Einsetzen der Schwerelosigkeit eine Bewegung gemessen. Daher wurde vermutet, dass diese Bewegung nicht von der Kapsel kam, sondern von unten, also von der Atlas. Nach genauer Durchsicht der Daten kamen die Ingenieure zu der Erkenntnis, dass die wahrscheinlichste Ursache Resonanzschwingungen des Adapters zur Atlas waren, die den oberen Teil der Atlas mitschwingen lies und durch die dünne Wand des LOX-Tanks brach die Tankhülle schließlich. Die Wand war an dieser Stelle am dünnsten, nur 0,25 mm stark.

Die zerstörte KapselMit dieser Erkenntnis ging man am Montag in die gemeinsame Nachbesprechung mit der Air Force. Doch die hatten eine andere Ursache gefunden: Eine Kachel der Verkleidung der Kapsel sollte sich gelöst und ein Loch in die Atlas gebohrt haben. Doch wie kam die Air Force auf diese Vermutung? Wie sich zeigte, hatte man dort nicht die Daten ausgewertet, sondern sich in einem Meeting zusammengesetzt und die wahrscheinlichen Ursachen erörtert und war auf diese Erklärung gestoßen. Der Fluchtturm war nicht installiert. Stattdessen hatte die Kapsel eine Fiberglasverkleidung und die USAF vermutete, dass sich aus ihr ein Teil beim Durchqueren der Zone mit der höchsten aerodynamischen Belastung gelöst hatte.

Ingenieure von Convair plädierten vor dem Start für das Mitführen eines echten Fluchtturms, um das aerodynamische Verhalten der späteren Flüge zu reproduzieren. Die Verantwortlichen der STG waren aber dagegen. Eine Inspektion der Reste der Kapsel, die man aus 12 m Tiefe barg, bestätigte die Beschädigung der Fieberglashülle nicht. Die Struktur der Oberfläche wurde intensiv untersucht, sogar mit dem Mikroskop. Bis September war sich die STG sicher, dass die Schuld an der Atlas lag.

Es kam nun zu einer Auseinandersetzung. Die STG bestand auf einer Verstärkung des oberen Teils des LOX-Tanks. Die Atlas 50D hatte schon einen verstärkten Kerosintank, aber den Standard-LOX Tank.

Die Air Force weigerte sich. Sie war in einer Zwickmühle. Wenn sie nichts tat und eine weitere Atlas scheiterte, so wäre sie dafür verantwortlich. Dann würde sich jeder fragen, warum sie nicht die Änderungen durchgeführt hatte. Wenn sie aber die Änderung durchführt, dann erkennt sie die Schlüsse der NASA an. Das hieß, die noch relativ kleine und junge Schar der Ingenieure der STG hatte den Fehler gefunden und die Air Force mit ihrer mehrjährigen Erfahrung in der Raketenentwicklung nicht. Mehr noch, damit gibt die Air Force zu, dass die Standard-Atlas ohne Modifikationen keine Mercurykapsel transportieren kann. Wie sieht das dann bei noch schwereren Oberstufen, wie der Agena, aus?

Die Sache ging bis zum Staatssekretär, der für die USAF zuständig war (eine Ebene unter dem Verteidigungsminister) und er entschied salomonisch, dass die NASA ab sofort Atlas mit einer oberen verstärkten Sektion bekam. Dies aber ein ausdrücklicher Wunsch des „Kunden“ NASA wäre. Damit war die Standard-Atlas wie sie die Air Force einsetzte, rehabilitiert. Das Ganze ist aus Sicht des DoD also nur eine zusätzliche (überflüssige?) Sicherheitsmaßnahme, welche die NASA gerne hätte.

Später bekamen alle Atlas, die als Träger eingesetzt wurden, deutlich dickere Tankhüllen. Trotzdem hatte der Fehlstart von Mercury Atlas 1 das Programm um sechs Monate verzögert. Drei Monate, um die Fehlerursache zu finden und zu beheben und weitere drei Monate, um den Start erneut unter der Bezeichnung Mercury Atlas 2 (MA-2, S. 282) durchzuführen.

Am selben Tag an dem MA-1 scheiterte, kündigte die NASA die ersten Pläne für das Apolloprogramm an, damals noch geplant als Dreimann-Programm in einem Erd­orbit, eventuell auch ein Looping um den Mond herum.

Bücher vom Autor

Es gibt von mir vier Bücher zum Thema bemannte Raumfahrt. Alle Bücher beschäftigen vor allem mit der Technik, die Missionen kommen nicht zu kurz, stehen aber nicht wie bei anderen Büchern über bemannte Raumfahrt im Vordergrund.

Das erste bemannte Raumfahrtprogramm der USA, das Mercuryprogramm begann schon vor Gründung der NASA und jährt sich 2018 zum 60-sten Mal. Das war für mich der Anlass, ein umfangreiches (368 Seiten) langes Buch zu schreiben, das alle Aspekte dieses Programms abdeckt. Der Bogen ist daher breit gestreut. Es beginnt mit der Geschichte der bemannten Raumfahrt in den USA nach dem Zweiten Weltkrieg. Es kommt dann eine ausführliche technische Beschreibung des Raumschiffs (vor 1962: Kapsel). Dem schließt sich ein analoges Kapitel über die Technik der eingesetzten Träger Redstone, Little Joe und Atlas an. Ein Blick auf Wostok und ein Vergleich Mercury bildet das dritte Kapitel. Der menschliche Faktor - die Astronautenauswahl, das Training aber auch das Schicksal nach den Mercurymissionen bildet das fünfte Kapitel. Das sechs befasst sich mit der Infrastruktur wie Mercurykontrollzentrum, Tracking-Netzwerk und Trainern. Das umfangreichste Kapitel, das fast ein Drittel des Buchs ausmacht sind natürlich die Missionsbeschreibungen. Abgeschlossen wird das Buch durch eine Nachbetrachtung und einen Vergleich mit dem laufenden CCDev Programm. Dazu kommt wie in jedem meiner Bücher ein Abkürzungsverzeichnis, Literaturverzeichnis und empfehlenswerte Literatur. Mit 368 Seiten, rund 50 Tabellen und 120 Abbildungen ist es das bisher umfangreichste Buch von mir über bemannte Raumfahrt.

Mein erstes Buch, Das Gemini Programm: Technik und Geschichte gibt es mittlerweile in der dritten, erweiterten Auflage. "erweitert" bezieht sich auf die erste Auflage die nur 68 Seiten stark war. Trotzdem ist mit 144 Seiten die dritte Auflage immer noch kompakt. Sie enthält trotzdem das wichtigste über das Programm, eine Kurzbeschreibung aller Missionen und einen Ausblick auf die Pläne mit Gemini Raumschiffen den Mond zu umrunden und für eine militärische Nutzung im Rahmen des "Blue Gemini" und MOL Programms. Es ist für alle zu empfehlen die sich kurz und kompakt über dieses heute weitgehend verdrängte Programm informieren wollen.

Mein zweites Buch, Das ATV und die Versorgung der ISS: Die Versorgungssysteme der Raumstation , das ebenfalls in einer aktualisierten und erweiterten Auflage erschienen ist, beschäftigt sich mit einem sehr speziellen Thema: Der Versorgung des Raumstation, besonders mit dem europäischen Beitrag dem ATV. Dieser Transporter ist nicht nur das größte jemals in Europa gebaute Raumschiff (und der leistungsfähigste Versorger der ISS), es ist auch ein technisch anspruchsvolles und das vielseitigste Transportfahrzeug. Darüber hinaus werden die anderen Versorgungsschiffe (Space Shuttle/MPLM, Sojus, Progress, HTV, Cygnus und Dragon besprochen. Die erfolgreiche Mission des ersten ATV Jules Verne wird nochmals lebendig und ein Ausblick auf die folgenden wird gegeben. Den Abschluss bildet ein Kapitel über Ausbaupläne und Möglichkeiten des Raumfrachters bis hin zu einem eigenständigen Zugang zum Weltraum. Die dritte und finale Auflage enthält nun die Details aller Flüge der fünf gestarteten ATV.

Das Buch Die ISS: Geschichte und Technik der Internationalen Raumstation ist eine kompakte Einführung in die ISS. Es wird sowohl die Geschichte der Raumstation wie auch die einzelnen Module besprochen. Wie der Titel verrät liegt das Hauptaugenmerk auf der Technik. Die Funktion jedes Moduls wird erläutert. Zahlreiche Tabellen nehmen die technischen Daten auf. Besonderes Augenmerk liegt auf den Problemen bei den Aufbau der ISS. Den ausufernden Kosten, den Folgen der Columbia Katastrophe und der Einstellungsbeschluss unter der Präsidentschaft von George W. Bush. Angerissen werden die vorhandenen und geplanten Transportsysteme und die Forschung an Bord der Station.

Durch die Beschränkung auf den Technischen und geschichtlichen Aspekt ist ein Buch entstanden, das kompakt und trotzdem kompetent über die ISS informiert und einen preiswerten Einstieg in die Materie. Zusammen mit dem Buch über das ATV gewinnt der Leser einen guten Überblick über die heutige Situation der ISS vor allem im Hinblick auf die noch offene Versorgungsproblematik.

Die zweite Auflage ist rund 80 Seiten dicker als die erste und enthält eine kurze Geschichte der Raumstationen, die wesentlichen Ereignisse von 2010 bis 2015, eine eingehendere Diskussion über die Forschung und Sinn und Zweck der Raumstation sowie ein ausführliches Kapitel über die Versorgungsraumschiffe zusätzlich.

Das bisher letzte Buch Skylab: Amerikas einzige Raumstation ist mein bisher umfangreichstes im Themenbereich bemannte Raumfahrt. Die Raumstation wurde als einziges vieler ambitioniertes Apollonachfolgeprojekte umgesetzt. Beschrieben wird im Detail ihre Projektgeschichte, den Aufbau der Module und die durchgeführten Experimente. Die Missionen und die Dramatik der Rettung werden nochmals lebendig, genauso wie die Bemühungen die Raumstation Ende der siebziger Jahre vor dem Verglühen zu bewahren und die Bestrebungen sie nicht über Land niedergehen zu lasen. Abgerundet wird das Buch mit den Plänen für das zweite Flugexemplar Skylab B und ein Vergleich mit der Architektur der ISS.  Es ist mein umfangreichstes Buch zum Thema bemannte Raumfahrt. Im Mai 2016 erschien es nach Auslaufen des Erstvertrages neu, der Inhalt ist derselbe (es gab seitdem keine neuen Erkenntnisse über die Station), aber es ist durch gesunkene Druckkosten 5 Euro billiger.

Mehr über diese und andere Bücher von mir zum Thema Raumfahrt finden sie auf der Website Raumfahrtbücher.de. Dort werden sie auch über Neuerscheinungen informiert. Die Bücher kann man auch direkt beim Verlag bestellen. Der Versand ist kostenlos und wenn sie dies tun erhält der Autor auch noch eine etwas höhere Marge. Sie erhalten dort auch die jeweils aktuelle Version, Bei Amazon und Co tummeln sich auch die Vorauflagen.


© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
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