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Web Log Teil 254: 29.10.2011 - 5.11.2011

29.10.2011: Stöchiometrie

Heute wieder mal ein Chemiethema. Ich will einen Begriff erklären, denn ich öfters verwende: den der Stöchiometrie. Darunter versteht man die Mengenverhältnisse bei chemischen Reaktionen. Also eine ganz praktische Nutzanwendung. Ich möchte Brausetabletten herstellen (sie kennen die mit Vitaminen oder Mineralstoffen) und dort entsteht das Gas durch die Reaktion von einem Karbonat und einer organischen Säure. Ist die Reaktion unvollständig, so ist die Lösung entweder sauer (Säure bleibt übrig) oder schmeckt seifig (Lauge bleibt übrig). Also muss man so viel von beiden Stoffen einsetzen, dass die Reaktion vollständig erfolgt und es keinen Überschuss einer der beiden Komponenten gibt. Die Stöchiometrie ist nun genau dieses Verhältnis.

Damit dies gelingt muss man zwei Dinge wissen: Was wiegt ein Molekül und in welchem Verhältnis reagieren sie miteinander?

Das erste ist das einfachere der beiden. Bei einem Molekül kann man die Masse der Moleküle bestimmen, indem man die Atommassen zusammenzählt. So verwendet man in Brausetabletten z.B. Natriumhydrogencarbonat und Apfelsäure. Natriumhydrogencarbonat hat die Summenformel NaHCO3 und Apfelsäure die Summenformel C4O5H6. Die Summenformel ist nichts anderes, als eine Formel, welche die Anzahl aller Atome eines Moleküls nach Element angibt, ohne Aussage über die Struktur. Die Indizes geben die Anzahl an.

Das führt nun dazu wie man die Masse eines Atoms bestimmt. Hier hat es die Natur uns einfach gemacht: Proton und Neutron sind fast gleich schwer und die Elektronen wiegen viel weniger (weniger als 1/1800 eines Protons). Es reicht also zu wissen wie viele Protonen und Neutronen der Atomkern enthält und wie schwer ein Proton ist, um die Masse eines Atoms zu berechnen. Ein Proton wiegt rund 1,6726 x 10-27 kg. Da sie so leicht sind, haben die Chemiker sich einen Kunstgriff überlegt, um auf alltagstaugliche Gewichtsmengen zu kommen. Sie haben das Mol definiert. Ein Mol sind genau 6,022 x 1024 Teilchen. Diese Definition ist so gewählt, das ein Mol Kohlenstoff genau 12 g wiegt und ein Mol der meisten Atome dann ein vielfaches einer geraden Grammzahl ist. Das leichteste Element Wasserstoff wiegt dann 1 g pro Mol. Das schwerste Element Uran bis zu 238 g pro Mol (zumindest bei den stabilen Isotopen). Für Elemente gilt, das weil sie aus Mischungen von Isotopen bestehen, nicht immer, so wiegt ein Mol Chlor 35,45 g, weil es zu 76% aus dem Isotop 35 und zu 24% aus dem Isotop 37 besteht.

Doch bei den meisten Elementen der ersten und zweiten Periode ist das ganzzahlige Verhältnis gegeben. So wiegen die wichtigsten Elemente aus denen Sie und Ich bestehen, nämlich Wasserstoff (1 g/Mol), Kohlenstoff (12 g/Mol), Sauerstoff (16 g/Mol) und Stickstoff (14 g/Mol) jeweils ein vielfaches eines Gramms. Für die obige Formel für die Brausetabletten brauchen wir noch die Atommasse von Natrium. Sie beträgt 23. So errechnet sich die Atommasse von Natriumhydrogencarbonat zu 1 x 23 + 1 x 1 + 1 x 12 + 3 x 16 = 84 und für die Apfelsäure sind es 4 x 12 + 5 x 16 + 6 x 1 = 134

Doch nun müssen wir noch wissen in welchem Verhältnis die Moleküle reagieren. Nun wird es kompliziert. Schon Atome haben bei den meisten Elementen mehrere Möglichkeiten zu reagieren. Es finden immer Reaktionen zwischen den Elektronen der äußeren Schale statt, doch kann es je nach Reaktionspartner sein, dass unterschiedlich viele Elektronen beteiligt snd. Der Chemiker spricht von der Wertigkeit. Ein einwertiges Element geht eine chemische Bindung ein, ein zweiwertiges zwei Einzel-, oder eine Doppelbindung. Nebenbei gesagt: aus räumlichen Gründen ist die höchste Bindung die möglich ist eine Dreifachbindung. Manche Elemente haben nur eine Möglichkeit zu reagieren und so immer dieselbe Wertigkeit so Wasserstoff, die Alkali und Erdalkalielemente, Sauerstoff und Fluor. Doch die meisten haben mehr Möglichkeiten. Stickstoff reagiert z.B. Mit Wasserstoff oder Kohlenstoff dreiwertig so in Ammoniak (NH3) oder Blausäure (HCN). Mit Sauerstoff dagegen zwei, drei, vier oder fünfwertig (NO, salpetriger Säure HNO2, Stickstoffdioxid (NO2), Salpetersäure (HNO3). Bei Molekülen muss man dann auch noch wissen wie es aufgebaut ist und was reagiert.

Bei der obigen Reaktion ist es so, dass die Apfelsäure eines ihrer H-Atome der Carboxylgruppe an das Natriumhydrogencarbonat abgibt und dieses dafür das Natrium abgibt. Die anderen Wasserstoffatome der Apfelsäure sind chemisch anders gebunden und werden nicht abgegeben. Es entsteht dabei die Kohlensäure, die instabil ist und in Kohlendioxid und Wasser zerfällt:

C4O5H6+ 2 NaHCO3 → 2 H2CO3 + Na2C4O5H4.

H2CO3 → H2O + CO2

Das Kohlendioxid als Gas erzeugt dann den Sprudel. Damit man weiß wie dies abläuft muss man aber dann schon Kenntnisse haben, wie das Molekül aufgebaut ist (das geht aus der Summenformel nicht hervor) und welche Reaktion stattfindet. Da ein Mol Natriumhydrogencarbonat  84 g wiegt und wir zwei Mole benötigen, würde für eine vollständige Reaktion 168 g Natriumhydrogenkarbonat und 134 g Apfelsäure reagieren (hier benötige ich nur ein Mol). Wichtig ist das Verhältnis also 168/134 = 1,254. Ich kann also auch 4 g Apfelsäure und 5 g Natriumhydrogencarbonat für eine Tablette einsetzen.

Stöchiometrie läuft im Prinzip auf den Dreisatz heraus, trotzdem hatten bei meinem Studium viele Kommilitonen Probleme damit. Wir mussten oft für Analysen und Versuche Lösungen herstellen. Wenn da keine mehr vom Vorgänger übrig war (man machte meistens eine Flasche voll, also 1-5 l), dann musste eine neue her und ich wurde oft gefragt "Bernd ich brauche eine 10% HCl, wie bekomme ich die aus einer 12-molaren Lösung?". Manchmal führten Rechenfehler auch zu interessanten Ergebnissen. So war eine Bestimmung die des Chinins, das so stellten wir schnell fest, kaum das es aus der Lösung extrahiert war, zerfiel, man also schnell messen musste. Bis eine Kollegin eine neue Lösung herstellte und dabei vergaß, das Schwefelsäure eine zweiwertige Säure ist, die herstellte Lösung durch diesen Rechenfehler also nicht eine 1-molare Schwefelsäurelösung war, sondern eine 2-molare. Doch das Chinin zerfiel unter diesen Bedingungen langsamer und man musste sich mit der Bestimmung nicht so beeilen.

31.10.2011: Bernd das Brot

Heute mal wieder ein kurzweilliger Blog. Als ich zuerst von der Figur Bernd das Brot gehört habe, habe ich mich geärgert. Also primär wegen der Verwendung des Namens. Musste er unbedingt für eine nach Wikipedia "sprechendes und meist deprimiertes Kastenweißbrot mit kurzen Armen" verwendet werden? Okay, ich bin auch Pessimist, öfters mies gelaunt und im Winter manchmal auch depressiv, aber mir wäre es lieber gewesen, die Figur hätte einen anderen Namen bekommen.

Das hat sich geändert, als ich mal die Nachtschleife des Kika gesehen habe. Dass geht bei mir nur bei Youtube, da sich beim Kabel der Kika und NDR einen Kanal teilen und nach 21 Uhr dann der NDR kommt. In der Nachtschleife kommt auch Bernd das Brot, aber nicht mit irgendwelchen Nonsens Spots sondern er wird in eine für das heutige Fernsehen typische Situation gesetzt aus der er nicht entkommen kann. Er versucht z.B. rechts aus dem Fernsehbild rauszulaufen und taucht links wieder auf oder ein Greifer packt ihn und bringt ihn wieder in die Mitte zurück. Die Spots befassen z.B. mit Call-In Sendungen (1000 Euro/Minute) oder Loungesendungen. Das ist eigentlich was für erwachsene, aber auch bei Kindern zu empfehlen. Also ehrlich gesagt sollte das viel öfters kommen und nicht nur nach Sendeschluss und nicht nur im Kika.

Hier die Sendungen. Bitte anschauen. Sie sind echt sehenswert!

Bernd das Brot in der Ki.Ka Lounge

"Sie nennen es Langeweile, wir nennen es besseres Fernsehen"....

Die Call-In Schleife Teil 1

Die Call-In Schleife Teil 2

Ähnlichkeiten zu existierenden Sendungen sind sicher beabsichtigt ....

Die Casting Shows - KiKa sucht Bernd das Super-Brot ....

Die Castings Shows - Teil 2 "The next Juri Keller"


1.11.2011: Vorschläge für die Falcon 9

Ihr wisst ja ich bin SpaceX Kritiker, doch ich mache mir auch Gedanken, zum Beispiel welchen Sinn die ganzen Entwicklungen haben. Ich weiß, das klingt bei SpaceX schon verrückt, aber ich gehe davon aus, dass diese Firma wirklich Gewinne machen muss. Das bedeutet dass ihre Produkte sich nach der Nachfrage richten müssen. Auf gute deutsch: es macht keinen Sinn etwas zu entwickeln, dass keiner haben will.

Ich könnte dazu viel sagen, doch will ich mich auf die Falcon Heavy konzentrieren. Sie soll 45 t Nutzlast für eine LEO Bahn aufweisen, 53 t mit "Cross-Feeding", das im Prinzip aus den beiden äußeren Boostern eine erste Stufe macht und die Zentralstufe zur zweiten, während es ohne Crossfeeding nur eine Stufe ist. Über die Nutzlast in höhere Bahnen macht die Seite von SpaceX keine angaben.

Wie immer bei SpaceX gibt es etwas Rätselraten, warum die Rakete entwickelt wurde. Also sie orientiert sich ja nicht nach einem vorhandenen bedarf. Vor der letzten Designänderung war es ja noch die "Falcon 9 Heavy" für die es auch die Nutzlastangaben für andere Orbits gab und diese Rakete wurde entwickelt, weil SpaceX bei ihrer ersten Bewerbung für die EELV Kontrakte die ablehnende Rückmeldung bekam, dass dafür Starts von Vandenberg aus nötig sind und die Falcon 9 zu klein ist, also eine zu geringe Nutzlast aufweist.

Das SpaceX diesen Markt anvisiert, hat sie auf ihrer Seite zeitgleich zu der Vorstellung der Falcon Heavy klar gemacht und inzwischen wird ja auch ein Launchpad für die Falcon 9/Heavy dort umgebaut. Nur hätte dafür schon die alte Version mit 32 t LEO-Nutzlast / 15 t GTO Nutzlast (SpaceX Angaben) ausgereicht, denn die bisher größte US-Trägerrakete die Delta 4 Heavy hat nur 21 t LEO und 10 t GTO Nutzlast und die viel häufiger eingesetzten Versionen der Atlas V liegen nochmals niedriger.

Das die Falcon Heavy für alle Nutzlasten die es sowohl von der Regierung wie auch auf dem freien Markt gibt zu groß ist, ist unstrittig. Sie hat bisher auch nach SpaceX Launchmanifest noch keinen Auftrag. Nach neueres Berichten wird sich dies in den nächsten Jahren auch nicht ändern. NRO und DoD haben sich wieder für ULA entschieden und die NASA möchte einige Delta 2 kaufen. Man könnte nun spekulieren, dass die Firma vielleicht hofft, die NASA wird sie als Schwerlastträger wählen. Doch die entwickelt zumindest zur Zeit dafür die SLS (das kann in ein paar Jahren wieder anders aussehen, wie wir bei den Turbulenzen um Constellation ja schon wissen). Selbst wenn, dann gibt es immer noch keinen Einsatzzweck, was auch ein Kritikpunkt an der SLS ist - es gibt kein Programm das eine solche Trägerrakete erfordert.

Also dachte ich mir: Wofür kann man die Falcon Heavy brauchen? Und da habe ich mich an eine Meldung vor einigen Jahren erinnert. Da bot jemand an, Touristen für 100 Millionen Dollar auf eine Vorbeiflugbahn um den Mond zu schicken. Sie wären in einer Sojus auf die Reise gegangen und eine Proton hätte sie auf den Weg gebracht. Die Nutzlast der Proton für die Fluchtgeschwindigkeit beträgt etwa 7-8 t, das reicht zwar für das Sojusraumschiff aus, aber nicht um in eine Mondumlaufbahn einzuschwenken. Inzwischen hat das Unternehmen Space Adventures auch einen Kunden.

Die Falcon Heavy ist nun doppelt so leistungsfähig. Reicht das aus um in eine Mondumlaufbahn zu erreichen? Zeit dem nachzugehen. Zuerst mal die Nutzlast der Falcon heavy. Elon Musk gab in der Vorstellung der Rakete eine Nutzlast für Marsmissionen (auf Rückfrage eines Journalisten) mit 13 t an. Zum Mond braucht man etwas weniger Geschwindigkeit (11 zu 11,5 km/s). Berücksichtigt man eine recht geringe Masse der Oberstufen von 2 t (bei mehr wird der Gewinn noch größer), so entspricht dies 15,5 t zum Mond.

Die Dragon wiegt trocken nach diesem Dokument 4,9 t. Dazu kommt natürlich noch Treibstoff (für Erdorbitmissionen bis zu 1,25 t, doch wird für die Mondmission nur Treibstoff für kleine Kurskorrekturen benötigt), die Besatzung und ihre Versorgung. Da SpaceX vor wenigen Tagen erneut betont hat dass in ihre 10 m³ große Kapsel sieben Astronauten reinpassen und sie auch für bemannte Flüge qualifiziert ist, bin ich auf die Idee gekommen, doch mal die Dragon auf eine Mondumlaufbahn zu schicken.

So könnte es ablaufen: Die Falcon Heavy bringt die Dragon auf den Mondkurs. Es gibt wenn man nach etwa 4 Tagen am Mond ankommt zwei Möglichkeiten:

Zu beiden Möglichkeiten: Natürlich ist es aufwendig LOX längere Zeit kühl zu halten, doch es ist nicht unmöglich und war schon bei Apollo Stand der Technik. Und wenn die Stufe geborgen werden soll, braucht sie ja eh einen Thermalschutz, also unmöglich ist dies nicht. Das Merlin Triebwerk ist schubstark genug um die Dragon in eine Umlaufbahn und wieder aus dieser heraus zu bringen.

Das zweite ist das integrierte Rettungssystem, dass SpaceX gerade für 75 Millionen Dollar im Auftrag der NASA entwickelt. Dort sollen handelsübliche Triebwerke die mit lagerfähigen Treibstoffen arbeiten verwendet werden. Wenn es die Kapsel aus der Explosionszone bringen kann, dann ist es auch schubstark genug für Bahnmanöver. Was angepasst werden muss ist noch der Treibstoffvorrat.

Je nachdem wie man zum Mond gelangt, braucht man rund 900 bis 1000 m/s Korrekturvermögen um in eine Umlaufbahn einzuschwenken oder dieser zu verlassen. Bei diesen Werten lag zumindest Apollo. Wenn keine kreisförmige Umlaufbahn gewünscht wird (ist auch nicht zwingend nötig), so kann man das noch etwas reduzieren auf rund 800 m/s. Doch nehmen wir mal den höchsten Wert 2000 m/s für Einschwenken und Verlassen, dann bleiben bei der ersten Lösung und dem spezifischen Impuls des Merlin Vacuums noch 9,4 t von 17,5 t Anfangsmasse übrig. Davon entfallen dann 2 t auf die leere Stufe was noch 7,4 t für die Dragon übrig lässt - rund 2.200 kg mehr als sie trocken wiegt. Das wird also knapp, denn die Astronauten, aber auch Innenausrüstung und Treibstoff wiegen ja auch noch was. Weiterhin sind 2 t relativ wenig für die Oberstufe, Wenn sie größer als die derzeitige ist so können es leicht 3-4 t sein, und dann bleibt fast nichts mehr übrig. Wenn man nur 800 m/s braucht so sind es noch 10.7 t, was dann ausreichen müsste auch bei einer schwereren Oberstufe. Wobei das neue Merlin Vakuum auch einen etwas höheren spezifischen Impuls haben soll, was den treibstoffverbrauch auch etwas reduzieren wird.

Die zweite Lösung ist noch schwerer abschätzbar, da der spezifische Impuls des Antriebssystems unbekannt ist. Nimmt man 3150 m/s, einen typischen Wert für die Ausströmgeschwindigkeit bei lagerfähigen Treibstoffen entspricht und ein Voll/Leermasseverhältnis von 8 an, ebenfalls ein typisches Verhältnis für Satellitenantriebe, so kommt man auf eine Trockenmasse von 8,2 t bei 2000 m/s Geschwindigkeitsveränderung und 9,3 t bei 1600 m/s. Rechnet man die Treibstofftanks und Triebwerke weg, lässt das dann noch 7,3 t für 2.000 m/s und 8,5 t für 1.600 m/s für Kapsel, Ausrüstung etc. übrig. Das ist dann ein Polster von mindestens 2 t für Ausrüstung, Treibstoff und Versorgung/Besatzung. Es sollte also möglich sein.

Vor allem ist es preiswert: SpaceX rechnet vor, dass ein Sitz in den Erdorbit nur 20 Millionen Dollar kostet. Das sind bei sieben Astronauten und einem Start auf der Falcon 9 140 Millionen Dollar pro bemannter Start. An Mehrkosten käme nun nur noch die Preisdifferenz zwischen Falcon 9 und Heavy dazu, dass sind nach SpaceX Angaben zwischen 36 und 780 Millionen Dollar, je nachdem ob ich von den Preisspannen den höchsten Preis der Falcon 9 von dem niedrigsten der Falcon heavy abziehe oder umgekehrt. Weiterhin wird bei Touristen mindestens ein Besatzungsmitglied wohl ein ausgebildeter Astronaut sein (oder die Besatzung macht alles selber oder die Kapsel wird von der Erde aus gesteuert), es werden also nur sechs bezahlte Sitze sein. Doch nehmen wir selbst diesen Fall an - 210 Millionen Dollar Startkosten, 6 Touristen, dann sind das nur 35 Millionen Dollar pro Person (dreimal billiger als bei den Russen und nicht nur ein Vorbeiflug, sondern ein Aufenthalt in der Mondumlaufbahn!) und nur etwas teurer als das letzte Touristenticket zur ISS (25 Millionen Dollar). Wenn die Preisspanne in der Mitte liegt (45 Millionen Dollar Differenz und sieben Touristen fliegen), dann nähert sich der Trippreis sogar  dem zur ISS an (26,4 Millionen Dollar). Problematisch wird es nur sein die Zeitpläne von sieben Touristen zu koordinieren.

Und da die Dragon auf dem Mars landen kann, könnte sie auch auf dem Mond landen. Dazu benötigt SpaceX noch etwas mehr Treibstoff, aber mit einigen Flügen mehr und Treibstoffdepots in der Erd- oder Mondumlaufbahn wäre auch das möglich. Warum die Firma wo doch Elon Musk mal selbst zum Mars wollte nicht Flüge zum Mond anbietet ist mir ein echtes Rätsel.

aber die Interessenten sollten sich beeilen, denn SpaceX wird schnell teuer. Als die Falcon 9 2005 angekündigt wurde sollte sie 27-36 Millionen Dollar kosten. Nun sind es schon 54-60 Millionen Dollar. Die Falcon 1 ist von 2002 bis heute von 4,9 auf 11 Millionen Dollar geklettert und die Falcon Heavy von 78 auf 120 Millionen Dollar. Wenn das so weiter geht ist SapceX in etwa 5 Jahre genauso teuer wie Arianespace ...

3.11.2011: Die Erfindung des Monotheismus

Am Sonntag kam mit Hape Kerkeling ein Streifzug durch die Geschichte, und ich finde das war nicht schlecht. Man kann es nicht mit klassischen Wissenschaftssendungen vergleichen, aber es ist um Klassen besser als z.B. Galileo. Da wurde auch Echnaton vorgestellt und mit ihm die Erfindung des Monotheismus. Mir kam da ein Gedanke. Bekanntlicherweise drehte ja die Priesterschaft nach Echnatons Tod alles zurück. Echnaton erhob die Sonne (Aton) als einzige Gott. Schloss alle anderen Tempel und baute auch eine neue Stadt Amarna auf. Danach wurde alles versucht das aus der Geschichte zu Tilgen. Amarna wurde aufgegeben und zerfiel, Echnatons Schriftzeichen und Skulturen zerstört, seine Mumie selbst galt als verschollen (bzw. gilt bis heute noch als verschollen).

90 Jahre später kommt in demselben Ägypten jemand mit dem urägyptischen Namen "Mosis" so wie "Tuthmosis" eine neue Religion zu gründen. Das niemand außer der Bibel vorher aber etwas von der Bevölkerung der Hebräer und einem Auszug gehört hat ist schon komisch. Genauso scheinen die Plagen die ihr Exodus in Ägypten auslöst keinen Niederschlag in der ägyptischen Geschichte gefunden zu haben. Meine Idee: Es handelt sich um die letzten Anhänger von Aton, die den Repressalien in Ägypten entkommen wollen. Passend dazu, es gibt keinerlei archäologische Hinweise für eine Landnahme in Kanaan oder eine neue Kultur. Erst dreißig Jahre (1220 v. Chr.) später taucht das Volk dann in einem Bericht außerhalb der Bibel auf: Er handelt über einen Sieg des Pharao Merenptah über die Israeliten.

Aber das ist nur eine kleine Randnotiz. Auffällig ist, dass dieses Modell der monotheistischen Religion trotzdem die nächsten 1500 Jahre auf die Israeliten beschränkt blieb und sich erst im vierten Jahrhundert nach Christus breit im römischen Reich durchsetzte. Alle anderen Religionen, die von Ägypten, die der Griechen und Römer, der Hethiter und Babylonier etc., aber auch der Hinduismus waren polytheistisch. Es gab also viele Götter.

Meine eigene Theorie dazu: die polytheistische Religion passt schlicht und einfach besser zur Wirklichkeit. Es ist ja das gleiche Problem, das wir heute noch haben: Da mag man noch so sehr glauben und beten, sei es für persönliche Dinge, oder die Umwelt oder Weltfrieden, aber es tut sich nichts oder noch schlimmer es gibt Naturkatastrophen, Krankheit oder Krieg. Atheisten würden nun sagen, das liegt wohl daran dass es keinen Gott gibt. Die polytheistische Religion hat da viel bessere Erklärungsmodelle. Man muss nur einmal die Ilias durchlesen. Da wird das wechselnde Kampfglück mit dem persönlichen Eingreifen von Gottheiten mal auf Seiten der Trojaner und mal auf Seiten der Hellenen. So sind negative Ereignisse durch verstimmte Gottheiten leicht erklärbar und deswegen ist es wichtig, alle Gottheiten zu ehren und Opfer zu bringen. Deswegen haben die Römer auch bereitwillig andere Götter mit aufgenommen, man kann ja nicht sicher sein, ob man diese sonst nicht verstimmt.

Also mit dem Polytheismus kann man viel einfacher alles erklären. Fukoshima und der Tsunami? Man muss sich nicht drüber wundern, wenn man den Erdgöttern über Jahrhunderte nicht mehr beachtet. Dann bringen sie eben das unwahrscheinliche (Erdbeben mit bisher für nicht möglich gehaltener Stärke mit Tsunami genau da wo ein Atomkraftwerk ist) hin. Finanzkrise? Ja Leute, hättet ihr mal Juno Moneta mehr geopfert (was meint ihr warum die so heißt!).

So nun muss ich aber Schluss machen. Ich habe in letzter Zeit viel zu tun mit meinen Gebeten zu Jupiter, Poseidon, Maruk, Amun, Ischtar, Wotan, Teutates und ....

5.11.2011: Das Ende einer Ära

Nächste Woche wird eine Delta 2 den NASA Klimasatelliten NPP starten. Es wird der letzte geplante Start einer Delta 2 sein. Damit wird diese Rakete Geschichte sein (vielleicht auch nicht, dazu noch mehr). Zeit auf sie zurückzublicken. Die Thor war die dritte US-Trägerrakete nach der Redstone und Vanguard. Ihr erster Start war am 17.8.1958. Wie viele andere Träger dieser Tage war es eine Notlösung: die Thor war einfach verfügbar. Die Atlas noch in der Testphase. Die Redstone und Vanguard hatten eine zu kleine Nutzlast. Das die Thor das Rennen gegen die zweite Mittelstreckenrakete der USA, die Jupiter gewann hatte einen Grund: die Jupiter wurde von der Army entwickelt und inzwischen hatte die Air Force die Aufgabe übertragen bekommen alle Raketen mit einer Reichweite von mehr als 320 km zu entwickeln. Dort würde man also immer mehr Kompetenz durch neue Entwicklungen antreffen. Weiterhin hatte die Air Force auch mit den Spionagesatelliten des Keyhole Programmes schon eine wichtige Nutzlast gewonnen. Die Unmenge an Starts in den ersten Jahren entfiel auf diese Serie.

Delta StartsEs gab anfangs vier Oberstufen, die Able, die Ablestar, die Agena und Delta. Wobei, wenn man es technisch sieht es nur zwei Oberstufen, denn Ablestar und Delta entwickelten sich beide aus der Able. Die NASA benannte nach der ersten Serie ihre Thor-Delta in die Delta um. Damit sollte der zivile Charakter dieser Serie betont werden, obwohl natürlich nach wie vor die Thor Grundstufe identisch zur militärischen Version Thor Agena war. (Die NASA kaufte die Stufen sogar von der Air Force und lies sie zurück zu Douglas verschiffen um sie zu zivilen Trägern umzurüsten).

Die Delta beförderte mit ihren drei Stufen Forschungs- und Kommunikationssatelliten in Bahnen mit höherer Energie oder in geostationäre Übergangsbahnen. Die Thor Agena dagegen Satelliten in sonnensynchrone oder erdnahe Umlaufbahnen. Darunter auch zivile Nutzlasten. Darüber hinaus verschoss die USAF die ausgemusterten Mittelstreckenraketen mit festen Oberstufen um die ersten beiden Generationen eines militärischen Wettersatellitensystems aufzubauen.

 Als das KH 1-4 Programm 1972 auslief, war das auch das Ende der Thor Agena, die bis zu diesem Zeitpunkt die meisten Starts der Serie absolvierte. Gleichzeitig bekam die Delta Serie eine neue Nummerierung, die nun aus einem 4-Zifferncode bestand, nachdem man vorher die Versionen mit Buchstaben kennzeichnete und in 12 Jahren schon beim Buchstaben "N" angekommen war. In den siebziger Jahren profitierte die Delta von dem Aufkommen zahlreicher neuer Kommunikationssatelliten. Nachdem Intelsat schon einer der ersten Kunden war, kamen nun immer mehr Firmen und Länder auf den Dreh, eigene Kommunikationssatelliten zu starten. Auch die ersten vier europäischen Satelliten Symphonie 1+2 und OTS 1+2 wurden mit Deltas gestartet. Allerdings prägen diese Zeit auch massive Anstiege des Startpreises. Er verdoppelte sich innerhalb eines Jahrzehnts von 17 auf 35 Millionen Dollar.

Die achtziger Jahre schienen zuerst das Ende der Delta zu bedeuten. Zum einen hatte die US-Regierung beschlossen, nachdem das Shuttle operationell wurde, die bisherigen Träger auslaufen zu lassen. Zum anderen wurden Kommunikationssatelliten schwerer und nun mehr und mehr von der Atlas und Ariane gestartet. Der Abfall auf den absoluten Tiefpunkt 1985 als kein Start stattfand ist deutlich sichtbar.

Der Verlust der Challenger führte dazu dass alle Produktionslinien der alten Träger neu angefahren wurden. Da die Delta aber nach wie vor zu klein war, gab man eine neue Version in den Auftrag, die Delta II. Sie wurde von dem DoD zum Start der GPS Navigationssatelliten bestimmt. Dieses System erforderte zahlreiche Starts. 47 sollten in den nächsten zwei Jahrzehnten folgen. Die NASA setzte die Delta nun auch als Standardträger für ihre wissenschaftlichen Satelliten ein (wie bisher auch) und für Raumsonden (das war neu). Kommerzielle Start gab es nun kaum noch. Trotzdem absolvierte die Delta 2 die meisten Starts innerhalb der Delta Serie und hat mit einer Einsatzdauer von 20 Jahren auch die längste Einsatzzeit aller Versionen. In den späten neunziger Jahre blieb der Startpreis einer Delta relativ stabil bei 50 bis 65 Millionen Dollar, stieg dann aber aufgrund zurückgehender Starttraten langsam an. Der letzte Start mit NPP kostet die NASA 90 Millionen Dollar.

Ein Versuch von Boeing mit einem weiterentwickelten Modell, der Delta 3 wieder mehr kommerzielle Aufträge zu akquirieren, scheiterte. Es gab nur drei Starts und nur im letzten erreichte die Nutzlast einen zu niedrigen Orbit.

Die Bindung an das Navstar System wurde der Delta auch zum Verhängnis: Die nächste Generation dieser Satelliten ist zu schwer für die Delta und so markierte der letzte Start eines GPS IIR Satelliten 2009 auch den Ausstieg der USAF aus dem Programm. Eine der beiden Startrampen der Delta in Cape Canaveral wurde danach sofort geschlossen. Alle folgenden fanden seitdem von Vandenberg aus in polare Umlaufbahnen statt. Die NASA schloss sich dem Schritt an, weil die Delta das gleiche Problem wie alle alten Raketen hat - die gesamte Infrastruktur und die Produktion ist auf eine bestimmte Stückzahl ausgelegt. Gibt es die nicht mehr, so steigen die Fixkosten rapide an.

Nun soll der letzte Delta 2 Start erfolgen. Sie ist zu diesem Zeitpunkt ein Unikum: Das Haupttriebwerk wurde nur zweimal ausgetauscht und ist in der Technologie immer noch Stand der frühen sechziger Jahre. Die Oberstufe ist durch mehrere Verlängerungen des Erststufentanks zu klein, auch weil sie noch weniger modernisiert wurde. Mehr Änderungen gab es bei den Kickstufen und den Boostern. Doch gerade deswegen ist die Delta auch die zuverlässigste US-Rakete. Ihre Zuverlässigkeit beträgt 98%.

Als 2009 das Ende bekannt wurde, gab Boeing bekannt, man hätte noch genügend Bauteile um fünf weitere Träger fertigen zu können und suchte nach Aufträgen, z.B. für polare Erdbeobachtungssatelliten, von denen die Delta 2 schon einige in den letzten Jahren gestartet hatte. Die NASA kündigte an, man würde vielleicht eine oder mehrere dieser Raketen kaufen, auch um die Lücke zu füllen, bis die Taurus II und Falcon 9 verfügbar sind. Die wissenschaftlichen Satelliten der NASA fallen alle in die höchste Category 3, für die eine Rakete bislang etwa 10 Einsatzjahre brauchte um diese Kategorie mit derselben Zuverlässigkeit wie die Delta zu füllen. Nun wurden die Bedingungen gelockert, aber selbst dann wird die Verifikation mindestens drei Jahre dauern, auch weil entsprechend viele Flüge vorliegen müssen und bei der verkürzten Frist der NASA umfassende Dokumente zur Analyse vorliegen müssen, die auch Zeit braucht. Die Falcon 9 wird als erste der beiden Typen frühestens Anfang 2014 die Certfikation 3 erreichen, Verspätungen wie sie bereits jetzt auftreten, könnten das Datum weiter nach hinten schieben. Die NASA wollte die Delta 4 und Atlas V als Alternative nutzen, doch deren Startpreise steigen stetig an und so ist nun (auch wenn die Neuaufnahme der Produktion nicht billig wird) im Gespräch die fünf Delta 2 noch zu bestellen. Sie sind derzeit auch Bestandteil der laufenden EELKV Ausschreibung - die Falcon 9 und Taurus II sind es nicht. Zumindest die Taurus wird auch nicht billiger als die Delta II werden. Auch für sie werden Startkosten von 80 bis 90 Millionen Dollar genannt.

So stehen die Chancen nicht schlecht, dass die Delta noch länger in Dienst bleibt. Ihre beiden Schwestern aus der Anfangszeit der US-Raumfahrt die Titan II (Jungfernflug 1965, letzter Start 12005) und Atlas (in der Konfiguration mit US-Triebwerken, Jungfernflug 1958, letzter Start 2004) hat sie schon längst hinter sich gelassen. Wie heißt es so schön, die ersten werden die letzten sein ....

Bleibt es so, so hat die Delta 582 Missionen mit 48 Fehlstarts absolviert: Quote 91,7%. Die Delta II davon 132 Starts mit einem Fehlstart und einem zu niedrigen Orbit.


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