Die großen Katastrophen in der Raumfahrt

Außer der Reihe heute noch ein Blick auf die richtig großen Katastrophen in der Raumfahrt. Wenn Menschen sterben kann man ja schlecht noch von „Schlamperei“ oder „Fehlschlag“ sprechen. Ich bin der Meinung, dass es gemessen an der Beschäftigtenzahl in der Raumfahrt weltweit und nun schon über 60 Jahren Raumfahrt wenige Menschenopfer sind. Denn wenn man weiß, dass etwas gefährlich ist, trifft man eher Sicherheitsvorkehrungen und erlässt Vorschriften als wenn man sich einer Gefahr nicht bewusst ist. Die beiden Vorkommnisse mit den meisten Opfern ereignen sich nicht aus Zufall in Systemen welche einer Idee oder Partei Vorrang über Menschenleben oder dem Individuen einräumten.

Ich kann nicht alle Unglücke der Raumfahrt aufführen, eine vollständige Liste findet sich bei der Wikipedia, es sind zum Zeitpunkt der Erstellung des Artikels 31 Vorkommnisse mit Todesopfern. Diese vier hier sind aber die einzigen mit mehr als 9 Toten.

Xichang, (14.2.1996)

An der Spitze, weil die Todeszahl unbekannt ist, ist der Fehlstart einer Langen Marsch 3B. China hat vier Startzentren. Die alten in Jiuquan, Xichang und Taiyuan. Als neues kam vor einigen Jahren noch Wenchan hinzu.

Eine Sonderrolle nimmt Xichang ein. Xichang wurde 1984 eröffnet, als zweites Zentrum nach Jiuquan. Von Xichang aus werden vor allem Starts in den geostationären Orbit durchgeführt. Es ist das am südlichsten gelegene der drei alten Startzentren. Woanders wäre man aber erstaunt über die Wahl des Startzentrums. Xichang liegt in einem Tal in 1.812 m Höhe, inmitten einer landwirtschaftlich genutzten Gegend, mit mehren Dörfern nur wenige Kilometer vom Startkomplex entfernt, nicht an der Küste oder einer Wüste wie bei den anderen beiden chinesischen Startzentren. Ich weiß nicht, ob man sich nie Gedanken gemacht hat, was bei einem Fehlstart passieren könnte oder (meine Meinung) es den Verantwortlichen egal war.

China bemühte sich seit Anfang der neunziger Jahre um kommerzielle Nutzlasten und bot ihre Raketen zu wahren Schleuderpreisen an. Da China damals nicht wie Russland Beschränkungen der Startzahl auferlegt war, gelang es auch schnell Kunden zu gewinnen. Für den Start von Intelsat 708 verlangte China nur 56 Millionen Dollar, das war nur etwas mehr als die Hälfte die der Start auf einer Ariane 4 gekostet hätte.

Für schwere Satelliten wurde die Langer Marsch 2E und Langer Marsch 3B entwickelt. Am 14.2.1996 hob die erste „Langer Marsch 3B“ von Raumfahrtzentrum Xichang ab. Diese Rakete beförderte den Intelsat 708 Satelliten und sollte Ariane 4 Konkurrenz machen. Doch schon 2 Sekunden nach Abheben von der Startrampe begann sich die Rakete zur Seite zu neigen und raste nach 22 Sekunden direkt in einen Hang hinein, 2 km vom Startpad entfernt, genau gegenüber dem Haupteingang. Die Fernsehübertragung wurde unterbrochen als die Rakete explodierte. Die Sprengkraft der Rakete die beim Start 425,5 t wog, wurde auf 20 bis 50 t TNT geschätzt.

Über die Opferzahlen gibt es widersprüchliche Angaben. Der offizielle Report meldet 6 Tote und 57 Verletzte. Alles Mitarbeiter des Xichang Startzentrums. Nach offiziellen Angaben gab es unter der Zivilbevölkerung keine Toten, weil sie vor dem Start evakuiert wurde. Das wird von Mitarbeitern von Intelsat bestritten. Sie sagen es das es in einem 2 km entfernten Dorf zahlreiche Tote gab. Ein Intelsat Mitarbeiter zählte über 100 Tote. Ein Film von ihm zeigte eine Ruinenlandschaft mit Kratern, vergleichbar einer Großstadt nach einem Bombenangriff. Angestellte deutscher Firmen die auch von Xichang aus Satelliten starteten, berichteten das niemand die Umgebung der Startrampe vor dem Start verließ und sich die dortigen Mitarbeiter lustig über die „Angst“ der Deutschen machten. Angesichts dessen, erscheint es wenig glaubhaft das man die gesamte Zivilbevölkerung evakuiert habe, zumal Xichang ja ein stark frequentiertes Startzentrum bis heute ist, da kann man nicht bei jedem Start die Umgebung evakuieren, zumal es ja auch Startabbrüche und Verschiebungen gibt. Zudem gab es schon ein Jahr vorher je nach Quelle zwischen zwei und sechs Tote als eine Lange Marsch 2E nach dem Start explodierte.

Heute wird das Dorf zumindest bei Starts westlicher Nutzlasten evakuiert, das Bodenpersonal verlässt aber nicht das Startgebiet. Für die neuen Träger Langer Marsch 5 bis 9 wurde Wenchan auf einer vorgelagerten Insel aufgebaut. Dies liegt für GTO-Starts noch günstiger. Doch leider werden von Wenchan aus nur die neuen Modelle gestartet, nicht die alten und Xichang ist weiterhin für Start des CZ-3 in Betrieb.

Als Ursache wurde eine neue Inertialplattform ausgemacht, die in diesem Träger erstmals eingesetzt wurde. Es gab bei ihr zahlreiche Konstruktions- und Fertigungsmängel. Wie sich später herausstellte, wurden Teile es Intelsat 708 geborgen und untersucht um die eigenen Satelliten zu verbessern. Dabei ging es vor allem um die Kommunikations- und Verschlüsselungstechnologie. Insbesondere ein besonders wichtiges Teil, das FAC-3R Computerboard konnte nicht aufgefunden werden. Ebenso wurde kritisiert, das durch die Mitarbeit von US-Firmen wie Loral, Hughes bei der Untersuchung China aus dem Untersuchungsbericht wertvolle Informationen erhalten habe, wie sie ihre Raketen (nicht nur zivile) verbessern können. Die Exportrichtlinien wurden verschärft und im Jahr 2002 zahlte Loral 20 Millionen US-Dollar an Bußgeldern und Compliance-Kosten, um Vorwürfe der Verletzung von Exportkontrollbestimmungen zu schlichten.

Die Nedelin Katastrophe (24.10.1960)

Unter Chruschtschow sah es so aus als wäre die Sowjetunion führend in der Raketentechnologie. Doch dem war nicht so. Es gab sehr wenige Semjorka Interkontinentalraketen und diese waren, wie ihr Gegenstück die Atlas, keine Waffe um bei einem Erstschlag zu reagieren. Dies war so, weil man sie nicht dauernd betankt lassen konnte, da der flüssige Sauerstoff laufend verdampfte.

Amerika arbeitete damals an der Titan mit lagerfähigen Treibstoffen, bei den Russen sollte die R-16 diese Rolle ausfüllen. Eine Rakete mit lagerfähigen Treibstoffen kann sehr schnell gestartet werden und ist damit geeignet das gegnerische Land zu treffen, auch nachdem dieser zuerst die Raketen gestartet hat. Seit 1956 genoss die Fertigstellung der R-16 oberste Priorität.

Daher war die rasche Indienststellung dieser Rakete dringlich, denn 1960 war die Sowjetunion nicht fähig bei einem Erstschlag mit ICBMs zurückzuschlagen, da sie über keine strategische Bomberflotte verfügte. Chruschtschow wollte vermeiden, dass die Amerikaner dies bemerkten, die damals die ersten Aufklärungssatelliten starteten.

So drängte die im Militär verantwortlichen auf einen Erprobungsstart am 23.10.1960, obgleich Techniker die Rakete noch nicht für ausgereift hielten.

Die Rakete wurde am 22.10.1960 mit 124 Tonnen 98 % (hochkonzentrierter) Salpetersäure und UDMH betankt. Der Oxidator Salpetersäure ist ätzend und UDMH ist giftig.

Dabei entdeckte man ein kleines, aber harmloses Leck. Es gab Probleme am 23. Oktober: So hatte man aus Versehen, die Membranen die den Treibstoff vor dem Strömen in die Treibstoffleitungen hinderten, für die zweite Stufe gesprengt – man wollte eigentlich die Membranen in der ersten Stufe aktivieren. Da nun die Ventile als letzter Schutz den Treibstoffen ausgesetzt waren, musste der Start in den nächsten zwei Tagen erfolgen. Die Ventile eines der Erststufentriebwerke öffneten und schlossen sich immer wieder spontan. Weiterhin war der Stromverteiler für die Rakete defekt. So plädierte General Gerchik dafür das man den Start abbrechen und die Rakete enttanken sollte, was Nedelin ablehnte. Er soll den General angeschrien haben bei einem Atomkrieg könne man das auch nicht tun. Da es sich um einen Probestart handelte, hatte auch noch niemand eine Vorgehensweise für das Enttanken ausgearbeitet.

Man legte am 23.10.1960 eine Nachtpause, ein um am nächsten Tag den Stromverteiler und Ventile im Triebwerk der ersten Stufe auszutauschen.

Am Starttag erhielt Nedelin mehrere Anrufe, in denen er gefragt wurde, wann endlich die R-16 startet. Für ihn und seinen Stab wurde 800 m von der Startrampe entfernt eine Holztribüne aufgebaut.

Als man am Starttag weniger als eine Stunde vor dem Start Probleme bei der Elektronik feststellte, wurde nicht der Start abgebrochen. Als Nedelin von der weiteren Verzögerung von 30 Minuten erfuhr, ging er persönlich zur Startrampe, um sich ein Bild der Lage zu machen. Die meisten Angehörigen seines Stabs folgten ihm. Nun arbeiteten die Techniker unter der persönlichen Aufsicht des Chefs der Raketenstreitkräfte, General Nedelin, an der noch aufgetankten Rakete weiter. Dieser setzte sich auf einen Stuhl, 15 bis 25 Meter neben die Rakete, sodass niemand wagte die Startrampe zu verlassen, obgleich bei der aufgetankten Rakete nicht einmal Techniker bei der Rakete etwas zu suchen hatten. Seine Anwesenheit verringerte die Sicherheit noch, denn wer wird nicht nervös, wenn der oberste Militär einem bei der Arbeit zusieht. Bis zu 250 Personen, vor allem Beobachter und der Generalstab, daneben Techniker hielten sich neben der Rakete auf.

R-16 Zur Katastrophe kam es weil, die Rakete auf interne Stromversorgung umgeschaltet war. Die Batterien sollten wegen der Kälte so vorgewärmt sein. Das für die Katastrophe verantwortliche System „PTR“ (Programming Current Distributor in englisch), sollte Systeme in vorgegebener Reihenfolge aktivieren und war so aktiv. Daneben waren durch den Vortag die Membranen als Sicherung für den Treibstoff gesprengt, nur noch das Ventil vor dem Triebwerk verhinderte einen Start.

Ein Schalter im Kontrollzentrum hatte drei Positionen – „Vor Start“ - “Manuelle Zündung“- „Nach Start“. Der Schalter war aufgrund eines vorhergehenden Tests in der Stellung „Nach Start“. Bei abgeschalteter Stromversorgung wäre er problemlos zurück in die erste Stellung drehbar gewesen. Er kontrollierte als Backupsystem für den Autopilot die Zündung der zweiten Stufe.

15 Minuten vor dem Start kam es zur Katastrophe - ein Techniker drehte den Schalter zurück auf „Vor Start“ und passierte dabei die Mittelposition und zündete damit die zweite Stufe. PTR führte nun den vorgegebenen Ablauf durch. Der Flammenstrahl von vier Brennkammern durchtrennte wie ein Schweißbrenner den UDMH-Tank der ersten Stufe und nach wenigen Sekunden explodierte die erste Stufe. Es gab einen Feuerball von 120 m Durchmesser und 20 Sekunden Dauer. Überleben konnte nur der, der weit genug von der Rakete weg war. Von General Nedelin wurde nur noch ein Teil einer Schulterklappe und der Stern des Ordens „Held der Sowjetunion“ gefunden. Von vielen Toten gab es nur schwarze Flecken am Boden. Die Feuer wüteten noch weitere zwei Stunden.

Nach dem offiziellen Untersuchungsbericht gab es insgesamt 92 Tote (74 Militärangehörige und 18 Zivilisten) und 49 Verletzte wovon aber 16 in den folgenden zwei Monaten starben (bei der Anzahl der Toten schon berücksichtigt). Die Zahl ist aber umstritten, es werden auch in anderen russischen Quellen 78 und 106 Tote genannt. Die englischsprachige Wikipedia gibt einen Bereich von 54 bis 300 an.

Chruschtschow ließ das Unglück von Breschnew untersuchen, angeblich mit der Anweisung keinen Schuldigen zu bestrafen, wahrscheinlich weil auch er einsah, dass er eine Mitschuld am Unglück trug, denn auch er drängte auf einen raschen Start. Er reiste schon am 25.10.1960 an. Im offiziellen Untersuchungsbericht wird dann auch kein Schuldiger genannt. Chruschtschow schreibt in seinen Memoiren, Breschnew habe geantwortet „Alle Schuldigen wurden schon bestraft“. Offiziell starben die Menschen bei einem Flugzeugunglück, damit versuchte man die wahre Ursache zu verschleiern. Sie wurden in einem Massengrab beerdigt. Der Untersuchungsbericht wurde erst unter Jelzin veröffentlicht.

Die R-16 absolvierte ihren Testflug erst 1961, die Testkampagne durchlief durchwachsen, die Stationierung der ICBM erfolgte 1962. Bis 1974 wurden 186 R-16 stationiert, danach wurde sie durch neuere verbesserte Typen, wie die R-36 ersetzt. Eine Verwendung als Trägerrakete wurde erwogen, aber nie umgesetzt. Die Nutzlast wäre gemessen an der Startmasse mit 700 kg in einen 1.000 km hohen polaren Orbit nicht sehr hoch gewesen.

Wostok (18.3.1980)

Am 18.3.1980 wurde eine Wostok Trägerraketen für den Start eines Tselina-D Aufklärungssatelliten am nächsten Tag an der Startrampe 43 in Plessezk startbereit gemacht. Die Rakete war voll befüllt und es wurde Wasserstoffperoxid eingefüllt. Die Wostok verwendet wie alle alten Versionen der R-7 Wasserstoffperoxid als Antrieb für die Turbopumpe, dabei wird hochkonzentriertes Wasserstoffperoxid katalytisch in Wasserdampf und Sauerstoff zersetzt. Die Wostok ist eine Version der R-7 Trägerrakete, sie wurde für den Start der Wostok- und Woschod-Raumschiffe genutzt, danach für Jahrzehnte für den Starts von Aufklärungssatelliten. Sie hat eine kleinere Oberstufe als ihre Nachfolgeversion die Sojus. In allen Stufen wird die Kombination Kerosin und flüssiger Sauerstoff als Treibstoff verwendet.

Die Explosion ging von Block E aus, der Oberstufe der R-7. Nach einem Blitz gab es nach 3 bis 7 Sekunden eine erste Explosion. Sie löste zahlreiche Sekundärexplosionen aus, sodass schließlich die ganzen rund 300 t Sauerstoff und Kerosin verbrannten. 44 Personen waren tot, 43 weitere kamen ins Krankenhaus wo weitere vier starben, sodass es insgesamt 48 Todesopfer gab.

Die Untersuchung unter Leonid Smirnov gab zuerst den Arbeitern die schuld und führte als Ursache die Explosion eines entflammbaren Materials, das mit Sauerstoff getränkt war an. Damit wurden schon einmal Lecks in Treibstoffleitungen repariert indem man diese einfach mit einem Lappen umwickelte. Weniger als ein Jahr später, am 23. Juli 1981, nachdem eine zweite Katastrophe derselben Ursache knapp vermieden worden war, wurde jedoch festgestellt, dass ein Konstruktionsfehler in den Kraftstofffiltern der Rakete wahrscheinlich die Ursache für die Katastrophe von 1980 war. Es konnte aber nicht festgestellt werden , ob diese Filter auch in der explodierten Rakete verbaut wurden. Das katalytisch aktive Bleilot auf den Filtern würde bei Kontakt mit Wasserstoffperoxid eine Explosion verursachen. Am 23. Juli 1980 wurde vor dem Start festgestellt das sich das Wasserstoffperoxid im Betankungsschlauch erwärmt hatte und man feststellte, das Filter in den Schläuchen zu einer Teilzersetzung führten. Später wurden alle Mitarbeiter von einer persönlichen Schuld freigesprochen und eine Gedenkstätte für die toten errichtet. Der 18. März ist seitdem in Plessezk ein Gedenktag für die 48 Opfer der Katastrophe.

VLS-1 V03 (22.8.2003)

Die VLS (Veículo Lançador de Satélites) war Brasilien erste selbst entwickelte Satellitenträgerrakete. Ihr Entwicklungsprogramm verlief langsam. Bis 2003 gab es nur zwei Teststarts 1997 und 1999, die beide scheiterten.

Drei Tage vor dem geplanten Start arbeiteten Techniker am 22.8.2003 an der dritten Rakete, die aus drei Stufen und vier Boostern bestand, allesamt Feststoffraketen. Dann zündete plötzlich der A-Booster. Innerhalb von 8 Sekunden war der Startturm von Gasen bis zu 3.000 Grad umhüllt, nach 5 Minuten stürzte er ein. Es gab 21 Tote und 20 Verletzte.

Die meisten Toten gab es am Servicetower, der nach dem Untersuchungsbericht von der Rakete hätte entfernt werden müssen. Warum die Stufe spontan zündete, wurde nicht abschließend geklärt. Statische Elektrizität, die bei den tropischen Bedingungen sich leicht bildet, wurde als wahrscheinlichste Ursache angenommen. Ein Blitz konnte bei den Wetterbedingungen beim Start weitestgehend ausgeschlossen werden. Sechs russische Experten waren an der Untersuchung beteiligt. Es wurde eine mangelnde elektrische Isolation des Feststofftreibstoffs vom Gehäuse festgestellt, das heißt, eine statische Aufladung konnte die Zündung auslösen. Ebenso waren die Booster nicht elektrisch voneinander isoliert. Die Zündung erfolgte durch den dafür vorgesehenen Zündtreibsatz der beim normalen Start ebenfalls elektrisch gezündet wird.

Der Unfall warf das brasilianische Raketenprogramm um Jahre zurück. Erst 2008 wurde es wieder aufgenommen. 2012 wurde am wieder fertiggestellten Startturm ein Mockup aufgebaut, doch ohne weiteren Start wurde die VLS schließlich zugunsten der VLM eingestellt.

Links / Quellen

https://www.aereo.jor.br/downloads/VLS-1_V03_Relatorio_Final.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Intelsat_708

http://www.russianspaceweb.com/r16_disaster.html

https://www.raumfahrer.net/china-casc-nennt-opferzahlen-zu-fehlstart-1996/

https://en.wikipedia.org/wiki/VLS-1_V03

https://ria.ru/20150318/1053057958.html

https://www.nkj.ru/archive/articles/8244/

Artikel erstellt: 23.5.2022

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