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Web Log Teil 321: 28.4.2013 - 1.5.2013

27.4.2013:  Wie genau müssen Fernsehsendungen sein?

Auf die Frage bin ich gekommen, als ich in der letzten Woche im Allgäu war. Ich schaue ja sonst nicht so viel fern, aber in der Zeit, in der ich in unserem Ferienhaus nach dem Rechten schauen muss doch etwas mehr, weil es da eben keinen Computer gibt (wenn's einen gäbe, bekäme ich die viele Arbeit die ich in der Woche erledigen muss wohl nicht gemacht, weil das alles singe sind, die ich sonst nicht gerne mache, wie Aufräumen, Gartenarbeit, Putzen etc.). Immerhin ich widerstehe seit einigen Jahren dem Versuch ein Notebook zu kaufen und mitzunehmen.

Ich lande dann wie schon bei den letzten Aufenthalten gerne bei zdfinfo und zdf_neo wo viele Dokumentationen laufen und da war diesmal eine zweiteilige über das Space Shuttle. an und für sich vom Visuellen schön gemacht auch mit zahlreichen Zeitzeugen, aber der Begleittext war doch voller kleiner und mancher gröber Fehler, so erfolgte nach dem Text das Rollprogramm 8 Sekunden nach dem Abheben, damit das Shuttle zur Erde schaut und für den Blick nicht der Tank im Weg ist.

Zeitgleich habe ich mir wieder ein Buch zu Lesen mitgenommen und zwar von The Rebirth of the Russian Space Program: 50 Years After Sputnik, New Frontiers (Springer Praxis Books / Space Exploration). Auch da fielen mir, da ich nun das Kapitel Trägerraketen durch habe, einige Fehler auf, in vielen anderen Kapiteln wo ich nicht so stark bin habe ich nur einige Zweifel, die ich wohl mal nachprüfen sollte.

Ihr wisst, ich bin bei Büchern relativ kritisch, wobei dieses Buch relativ fehlerfrei ist, auch angesichts dessen, das viele Fakten nicht sicher sind und es schon etwas älter ist. Bei Fernsehsendungen sehe ich das oft nicht so eng. Doch frage ich mich eigentlich: warum? Eigentlich gibt es dazu keinen Grund. Denn eine Fernsehsendung geht oft weniger in die Tiefe. Das bedeutet, dass es auch einfacher ist den Text zu schreiben oder das Manuskript zu verifizieren. Des weiteren ist die Textmenge eigentlich nicht so groß. Vielleicht erinnert sich noch einer an die Schule. Da gab es zumindest bei mir in den niedrigen Klassenstufen immer so was wie einen Roman oder was anderes, das gelesen wurde und einer las vor und die anderen folgten nach - also ich denke, jeder kann so mehr lesen als wenn er den gleichen Text laut ausspricht. Bedenkt man dann noch, wie lange man braucht ein Buch zu lesen und wie lange eine Fernsehsendung dauert - so meist 45 Minuten, so ist die Textmenge enorm klein.

Leider gibt es bei uns selten das was es im Fernsehen gab, als Transskript eingesehen werden kann, doch ich bin bei der Recherche für die "Computergeschichte(n)" über die Sendung "Triumph of the Nerds (zu deutsch: Unternehmen Zufall) gestolpert und brauchte daraus einige Originalzitate. Die Skripts gibt es hier. Das Skript von Teil 1, im Orginal 55 Minuten lang, umfasst 50.082 Zeichen. Das ist schon viel, weil die Sendung aus sehr vielen Interviews besteht und die Leute noch schneller reden können, wenn sie nichts ablesen müssen. Aber 50.082 Zeichen entsprechen nach VG-Wort Vorgaben nur 32 Seiten, wenn man wie ich, etwas mehr Text auf eine Seite packt sind es sogar nur 25.

Eine 45 Minuten Dokumentation wird bei uns sicher unter 25 VG-Wort Normseiten enthalten. Warum bringt man es nicht fertig da die Fehler zu reduzieren? Was noch erstaunlicher ist, auch weil ich das von anderen kenne: warum sind wir bei Fehlern in Fernsehsendungen so viel gnädiger als bei Zeitungen, Büchern aber auch Online Journalen? Meiner Meinung nach sind zwei Dinge. Das eine ist, dass wenn man etwas nur hört, man es nicht so stark beachtet oder wichtig einstuft als wenn man etwas liest. Man muss erst das gelesene geistig verarbeiten, das ja in einer abstrakten Darstellung (Schrift, es ist ja kein Gemälde) vorliegt. Das fordert unser Gehirn mehr und wir stufen es als wichtiger ein.

Das zweite und das ist vielleicht noch bedeutsamer ist, dass man bei allen obigen Medien selbst die Kontrolle über den Informationsfluss hat. Ich lese etwas, bemerke einen Fehler, fange an drüber nachzudenken und wie es wohl richtig dastehen sollte. Als Buchautor auch noch aus einer anderen Perspektive "Warum hast Du das nicht nachgeprüft!" denke ich mir oft. In jedem falle unterbricht es den Informationsfluss. Das ist bei einer Fernsehsendung nicht möglich. Wenn mir was auffällt und ich drüber nachdenke, dann vergeht die Zeit, die Sendung läuft weiter einige Sekunden, ja vieleicht eine Minute lang bin ich geistig nicht mehr dran. Weiterhin werde ich abgelenkt, denn das Programm läuft ja weiter und Zack folgt ein Schnitt und nach dem Start geht es schon weiter mit dem Orbit und was dort gemacht wurde, schnell vergisst man den Fehler, weil nun ja neues verarbeitet wird.

Vor allem konzentriert man sich ja dann auch voll auf das bewegte Medium, während Lesen weitaus weniger "Arbeitsleistung" von unserem Gehirn verlangt (wohl aber Verarbeitungsleistung bei den gewonnenen Informationen).

Also erklärbar ist es schon, doch ist es eine Entschuldigung für die Redaktionen? Eine Dokumentation wie diese läuft zwar auf ZDF Info und ist daher nicht der Quotenrenner. Doch denke ich wird sie von erheblich mehr Personen gesehen als Raumfahrtautoren Leser für ihre Bücher haben. So gesehen sollte man noch viel mehr Arbeit in die Recherche stecken, doch meiner Erfahrung nach ist gerade das Gegenteil der Fall.

28.4.2013: Griffin und Glenn

Nein ich habe die beiden nicht ausgewählt, weil beide mit "G" anfangen, sondern weil sie mir beide in der ZDF Info Dokumentation die Space Shuttles auffielen. Von Mike Griffin, NASA Administrator von 2005 bis 2009 halte ich nicht sehr viel. Das beruht vor allem darauf, dass er um das Constellation Programm von Bush durchzusetzen, das Wissenschaftsprogramm ab 2006 stark beschnitt, während die Shuttles und ISS kaum Einbußen hatten. Trotzdem brachte er es nicht fertig Constellation umzusetzen und Obama hat es dann 2011 eingestellt, weil es in den 6 Jahren praktisch keine Fortschritte hatte, und die Augustine Kommission bescheinigte, dass es bei der Finanzierung wohl auch erst nach 2030 zu einer Mondlandung kommen würde.

Jeder andere NASA Administrator hätte wohl gesagt "Ein Mondlandeprogramm kann man nicht aus der Portkasse finanzieren". doch nicht Griffin. Und was sagt der gute Mensch nun über die Space Shuttles? Also Sinngemäß: "1975 machten die USA einen großen Fehler, als sie die Saturn einstellten und die Erfahrungen die man gesammelt hat verloren gingen. Nun stellen wir die Shuttles außer Dienst und machen den selben Fehler nochmal".

Ja im Ernst: der Mensch der verantwortlicher NASA Administrator war, als der Beschluss fiel die Shuttles auszumustern beschwert sich darüber, dass man die Erfahrungen die man damit gemacht hat verliert. Dabei mussten sie ja außer Dienst gestellt werden (Griffin wollte auch die ISS 2016/17 einstellen) damit man Geld für das Constellation Programm hat. Also war ihm wohl 2006, als der Beschluss fiel klar, dass dann sicher nicht ein neuer Shuttle kommen würde. Also was soll ich von jemand halten, der das eine tut und das andere sagt? Nebenbei ist das auch ein Kritikpunkt am bemannten Programm an sich. Dauernd höre ich "da verlieren wir Erfahrungen". Das gibt es nur bei bemannter Raumfahrt. Woanders gibt es ein Projekt und dann vielleicht irgendwann später ein neues Projekt. Niemand sagt doet, dass man nun völlig verlernt hat was ähnliches zu bauen, nur weil ein paar Jahre dazwischen liegen. Also die USA haben z.B. zwischen 1978 und 1990 keine Venussonde gebaut oder zwischen 1975 und 1992 keine Marssonde, und keiner hat dann gesagt "oh das können wir nicht mehr, weil wir inzwischen alle entlassen haben die die alte Sonde gebaut haben". Eigentlich ein guter Grund keine bemannte Raumfahrt zu betreiben, denn so bewirkt ja jedes Projekt gleich neue Kosten für Anschluss-Projekte oder die Investitionen gehen völlig verloren, weil man ja die Erfahrungen nicht mitnehmen kann....

Das zweite ist der Flug von John Glenn bei STS 95, die natürlich auch in der Dokumentation kam. Er steht für mich für die dunkle Seite der NASA. Offiziell sollten die Shuttles ja nur Weltraumforschung betreiben oder diese unterstützen, doch findet man vor allem in den ersten Jahren zahlreiche P&R Kampagnen wie Senatoren ins Weltall zu bringen oder Journalisten oder Lehrer. Das hat dann nach STS-51L aufgehört, bis einige Jahre später man wieder mehr auf Publicity achtete als auf sinnvolle Einsätze. Und in diese Kategorie gehört der Flug von John Glenn. Sicher er kann nun den Altersrekord für Astronauten aufweisen. Aber sonst machte der Einsatz keinen Sinn, auß0er dass er wieder Öffentlichkeitsinteresse auf die Shuttles zog. Ich weiß für viele Amis ist Glenn der Nationalheld, weil er der erste Ami im Orbit war. Aber sonst? Von allen frühen Astronauten ist er am schnellsten nach dem Einsatz ausgeschieden. Er nutzte seine Popularität um Senator zu werden. Von den Mercury Astronauten ist er der einzige der freiwillig ging (Carpenter erhielt Startverbot, Slayton dürfte aus medizinischen Gründen nicht starten). Auch von der nachfolgenden zweiten Gruppe verlies keiner die NASA nach seinem Raumflug (das gab es erst in der dritten Gruppe mit Bill Anders). Also wenn nochmal ein Senior nach kurzem Training einen Shutteflug absolvieren dürfte, dann fallen mir etliche andere ein, die es verdient hätten. Als erster wohl John Young. Er war nicht nur sechsmal mit drei Raumfahrzeugen (Gemini, Apollo, Shuttle) im All, sondern er blieb auch danach bei der NASA, während sich andere ihren Rum vergolden ließen. Er ging erst im Dezember 2004 mit 74! Jahren in den Ruhestand. Zuletzt war er technischer Direktor des JSC, blieb also über 40 Jahre bei der NASA. Wenn er bei der letzten Shuttlemission ins all geflogen wäre, dann wäre das nicht nur eine Anknüpfung an den ersten Shuttleflug, sondern auch eine Ehrung eines der verdientesten Mitglieder der NASA, zudem würde dann zusammen mit Jerry Ross den Rekord von sieben Raumflügen haben.

Das klingt so gut, dass man sich fragt, ob die NASA nicht bei Young nachgefragt hat und er es vielleicht abgelehnt hat....

29.4.2013: Tune me up : die Antares Centaur

So, während meines Urlaubs ist nun der Jungfernflug der Antares erfolgt, und es gibt auch einige Neuigkeiten: Die Entwicklung der Cygnus war wohl nicht teurer als die der Dragon, von 300 Millionen Dollar ist die Rede. Die Antares soll "slightly more" gekostet haben. Als richtig teuer entpuppte sich das Launchpad, das zum Schluss auch den Start über ein Jahr verzögert hat, zwischen 120 und 140 Millionen hat man in das Pad und Infrastruktur investiert. Von Wallops aus sind bisher nie so große Träger gestartet und SpaceX hat ja eine alte Titan 3/$ Rampe genutzt, da halten sich auch die Investitionen in grenzen. Addiert man alles zusammen, so hat Orbital weitaus mehr investiert als SpaceX, zumal sie ja auch von der NASA 120 Millionen weniger bekommen. (Quelle)

Erfreulich ist auch, das es Jungfernflüge ohne ausgefallene Triebwerk, torkelnde Oberstufen etc. gibt und das auch ganz normal ist, bei anderen Firmen muss man ja bei jedem Start jubeln, so was besonders ist es da. Der nächste Flug wird dann schon im Juli zur ISS gehen, womit OSC viel Zeit aufholen könnte. Wie beim ersten Flug von Dragon wird nur wenig Nutzlast transportiert (1050 kg, immerhin doppelt so viel wie beim ersten Flug einer Dragon zur SS), danach folgen die regulären CRS-Flüge, die ersten mit 2000 kg Maximalnutzlast, nach den ersten vier dann mit neuen Feststoffantrieben und größerem Cargo Module, dann 3000 kg. (Quelle)

Mich hat schon gefreut das es keinerlei Probleme mit den NK-33 aka AJ-26 gab. Ich war mir recht sicher, dass es keine Probleme geben würde, denn die Triebwerke wurden mehrfach von US-firmen für ihre Raketen gewählt und auch Russland erprobt sie gerade für eine neue Sojus Version. Leider werfen sie ja viele mit den NK-15 in einen Topf. Die bei der N-1 eingesetzten NK-15 waren überhastet entwickelt worden und hatten viele Probleme. Mit Ihnen haben die NK-33 aber nichts zu tun, sie sind eine völlige Neuentwicklung und haben ein Testprogramm durchlaufen, das nur von zwei anderen Triebwerken, dem F-1 und SSME übertroffen wurde. (dreißigmal mehr als z.B. das Merlin 1D). Was offen war ist, wie sie die Lagerung über fast Vierzig Jahre überstanden haben. Schließlich gab es in den letzten Jahren bei russischen Trägern einige Fehlstarts die man schlussendlich auf Überalterung zurückzuführen waren. Das gab dann doch noch ein gewisses Restrisiko.

Ich habe mir dann mal Gedanken gemacht wie man die Nutzlast wohl steigern könnte. Etwas problematisch ist, dass ich die Daten des Castor XL nicht habe, von dem man nur weiß das er größer ist als der Castor 30B. Setzt man die Gesamtmasse um 80% höher an, so sinken die Verluste um rund 140 m/s bei den angegebenen Nutzlasten. Sie sind auch recht hoch, sodass ich noch etwas Gewicht für die Avionik einkalkulieren sollte, über die es keine Daten gibt. Aber darauf kommt's nicht an. Die Frage ist: wie kann man die Nutzlast effektiv steigern.

Nun es gibt einige Randbedingungen die man beachten muss:

Bedingt durch den Schub der NK-33 und der für diese Masse sehr große Erststufe (sie wiegt alleine schon 260 t) kann die Antares keine sehr große Zweitstufe aufnehmen. Etwas Luft ist dadurch drin, dass man die NK-33 weit über 100% Schub betreiben kann. Bei der Antares arbeiten sie mit 108%, technisch möglich und erprobt sind bis 135%. Die 27% mehr Schub erlauben bei 1,25 g Startbeschleunigung eine um 64 t höhere Startmasse.

Nun es gäbe dann mehrere Möglichkeiten. Die erste "on the Cheap" ist es den Castor 30 XL durch den Castor 120 zu ersetzen. Der Castor 30 entstand ja aus diesem. Es bringt aber nichts, weil dann die Leermasse der zweiten Stufe ansteigt. Die Nutzlast sinkt ab. Eine dreistufige Variante (Castor 120 - Castro 30B) erhöht dann die Nutzlast von 5600 auf 6900 kg. Also mit Feststoffboostern ist nicht der große Renner zu machen.

Das nächste wäre es die zweite Stufe durch eine mit flüssigen Treibstoffen zu ersetzen. Orbital hatte ja auch mal eine erwogen, die mit Methan und LOX die Nutzlast von 5.600 auf 7.600 kg steigern sollte. Da der Castor 30 schon einen hohen spezifischen Impuls und ein niedriges Leergewicht aufweist würde es wenig bringen eine LOX/Kerosinstufe anzupassen wie z.B. eine mit dem RS-72 Antrieb. Daher habe ich dies nicht weiter untersucht, obwohl man sicherlich aus einer Verkürzten Thor XLT-Stufe etwas zaubern könnte.

Sinnvoll wäre eine kryogene Oberstufe, von denen die USA zwei im Programm haben. Da ist zum einen die Centaur. Die Centaur gibt es auch in einer Double Engine Variante, die man benötigen wird, damit die Brennzeit nicht zu kurz ist. Bei einer zu schweren Nutzlast wird sonst kein Orbit erreicht. Mit 3,05 m Durchmesser ist die Stufe zudem im Durchmesser etwas kleiner als die Nutzlastverkleidung von 3,90 m, das ist kein Problem, umgekehrt wäre es eher kompliziert. Auch bei der Atlas V umgibt dann die Nutzlastverkleidung die Centaur. Mit der DEC Centaur der Atlas V könnte die Nutzlast auf glatte 10,9 t erhöhen. Davon ginge noch etwas ab, weil man wahrscheinlich eine größere Nutzlastverkleidung braucht, doch netto werden noch 5 t mehr möglich sein als heute. Auf eine Fluchtbahn werden es 2,9 t sein, also deutlich über der Delta II die bei 1,2 t liegt. Selbst für GTO Transporte wäre sie mit 4,1 t Nutzlast attraktiv. Das liegt genau im Segment der mittelgroßen Satelliten.

Die zweite kryogene Stufe im US-Arsenal ist die Delta Zweitstufe. Sie gibt es in zwei Versionen, einer größeren 5 m Version und einer kleineren 4 m Version. Wenn man die Nutzlastverkleidung nicht angepasst wird kann man nur die 4 m Variante einsetzen. Sie ist wegen der höheren Leermasse der Centaur unterlegen und liegt bei 1,6 t Fluchtgeschwindigkeit, 3,9 t GTO und 9,9 t LEO. Die 5 m Version liegt leicht, aber nur leicht über der Centaur bei 11,3 t LEO, 4,3 t t GTO und 2,9 t für eine Fluchtbahn.

Da beide Stufen in etwa gleich schwer oder nicht wesentlich schwerer als der geplante Castor 30XL sind, wären sie wohl auf der Antares ohne größere Anpassungen an der ersten Stufe einsetzbar. In allen Fällen benötigt man eine größere Nutzlastverkleidung. Mein persönlicher Favorit wäre die DEC Centaur. Sie bietet genügend zusätzliche Nutzlast, hat die geringste Startmasse (3 t weniger als der Castor 30 XL) und könnte komplett von einer verlängerten Nutzlastverkleidung umkleidet sein. Weiterhin wird die Centaur durch die Atlas schon in etwas größeren Stückzahlen gefertigt als die Delta Zweitstufe.

Natürlich ist sie nicht gerade billig, aber eine Nutzlastverdopplung bei LEO Orbits und bei hohen Geschwindigkeiten sogar eine Verdreifachung müssten die Mehrkosten ausgleichen. Technisch umsetzbar wäre es sicher. Die Frage ist ob es einen Bedarf dafür gibt. Primäre Nutzlast sind ja die CRS Transporte. Darüber hinaus gibt es im mittleren Nutzlastsegment nur einige wissenschaftliche Nutzlasten der NASA. Durch die Bugetkürzungen für CRS, CCdev und SLS/MPCV werden das auch in den nächsten Jahren nur wenige Missionen sein. Das Militär hat nun fast nur noch Nutzlasten im Schwerlastsegment (also Atlas V / Delat 5) oder eben kleine Nutzlasten für die Minotaur Klasse. Mit 11 t LEO und 4 t GTO Nutzlast läge eine Antares Centaur in der Region der kleineren Atlas V Versionen (Atlas 401,501,511) oder der kleinen Delta 4M Version. Nur gibt es eben in diesem Segment schon die Delta und Atlas und eventuell auch noch die Falcon 9. Auf der anderen Seite sind Atlas V und Delta 4 recht teuer geworden. Wenn die Centaur nicht 100 Millionen Dollar kostet so dürfte die Antares sie preislich unterbieten können. Was für die NASA und das DoD wichtiger ist, ist die Zuverlässigkeit. hier können Delta und Atlas mit vielen Starts und je nur einem Fehlstart punkten. So wird viel davon abhängen, ob die nächsten Starts glücken und vor allem problemlos sind. SpaceX hat ja vorgelegt, aber mit einer Ausnahme gab es bei jedem Start Probleme und bei einer Raumfahrtagentur die schon Erfahrungen mit dem Ansatz "cheaper-faster-better" hatte und wie Probleme vielleicht erst zeitverzögert zum Versagen führen, sieht man das vielleicht etwas kritisch. Ich denke sowohl NASA wie auch DoD werden lieber einige Millionen mehr für eine Rakete ausgeben, als Hunderte von Millionen in einem falschen Orbit gestrandet oder in einem Feuerball untergehen sehen, zumal sie ja anders als kommerzielle Kunden die Nutzlasten nicht versichern, sodass sie diese Kosten gegen die Ersparnis bei den Startskosten gegenrechnen können.

30.4.2013: Sprüche die mich nerven: Ad adsta

Das Motto "Ad Astra" ist recht populär. Ich kenne einige Raumfahrtfans die es als Signatur haben, einen Blog mit der Bezeichnung und ich kann mich auch an Filme erinnern wo es rauskommt. Wie vielleicht allgemein bekannt heißt es "zu den Sternen". Nun mich stören zwei Dinge. Das eine ist das das Zitat nicht komplett ist. Es wird Seneca zugeschrieben und heißt komplett "per aspera ad astera", also "durch das Rauhe zu den Sternen", sprich es ist impliziert das Mühe erforderlich ist, wobei die Sterne durchaus für ein irdisches Ziel als Symbol stehen und nicht wörtlich zu nehmen sind. Die Wikipedia führt einige Deutungsmöglichkeiten / ähnliche deutsche Sprichwörter auf ich würde wohl "ohne Fleiß kein Preis nehmen". Doch das fällt ja gleich unter den Tisch.

Vor allem wollen die Nutzer des zweiten Teils es ja dann wörtlich nehmen als Aufruf zu den Sternen zu reisen. Ich finde Sterne absolut uninteressant, selbst wenn sie erreichbar wären (was sie mit heutiger Technologie und wohl auch noch über einige Zeit nicht sind). Sterne sind heiße Gasbälle, die ideale Spielweise für Physiker, weil durch den hohen Druck und die hohe Temperatur sie durch einige einfache physikalische Gleichungen beschreibbar sind. Das mag für Physiker ganz toll sein, denn sonst ist es ja so, dass alle ihre Gesetze nicht in Reinform beobachtbar sind. Man sollte such vergegenwärtigen, das es bis 1600 dauerte, dass bis man bewies, das Gegenstände nicht proportional zu ihrer Masse beim Fall schneller werden, weil der Luftwiderstand bei vielen Körpern genau das vortäuscht.

Für mich sind aber vielmehr Himmelskörper die unserer Erde ähneln, ja vielleicht sogar Leben hervorbringen könnten viel interessanter. Zudem setzt man so ja das Ziel. Wenn man also zu den Sternen wioll, warum sollen wir dann überhaupt zum Mond, zum Mars oder nur in einen Erdorbit? Das ist ja dann der Aufbruch in die völlig falsche Richtung. Bevor ihr mir nun vorwerft, ich nehme das zu wörtlich, möchte ich nochmals auf den ersten Absatz verweisen: durch das Weglassen des ersten Halbsatzes wurde ja aus dem Sprichwort ein wörtlicher Bezug.

Denselben Irrtum finden wir ja bei den Astronauten. Auch die reisen ja nicht zu den Sternen. Etwas schwerer ist es bei den Kosmonauten. Der Kosmos steht ja für das ganze Universum, also alles, auch die Erde. So gesehen bin ich und Du, ist jeder von uns ein Kosmonaut. Sinnvoller wäre die Verwendung des deutschen Begriffs Weltraum, der ja alles jenseits der Erdatmosphäre umfasst. Im englischen könnte man dann wohl "Spacenaut" sagen, obwohl dort auch Space wie unser "Raum" mehrdeutig ist.

1.5.2013: Sprüche die nerven: "Die Erde ist die Wiege der Menscheit, doch niemand kann sein ganzes Leben in der Wiege verbleiben"

Ja dieses Zitat ist von Ziolkowski und wird immer gebracht wenn es um bemannte Raumfahrt im Allgemeinen und Besiedelung anderer Planeten im besonderen geht. Es ist auch ein gutes Beispiel wie man zwei Aussagen falsch kombiniert. Der erste Halbsatz erste ist ja eine Verallgemeinerung, denn damals sagte man z.B. "Ägypten ist die Wiege der Zivilisation", weil es die älteste bekannte Hochkultur war. Heute spricht man übrigens von Afrika als Wiege der Menschheit, nachdem man weiß, das der Homo sapiens sapiens sich aus einer relativ kleinen Population in Afrika entwickelte.

Die Verfremdung erhält man durch zwei Dinge. das eine ist das das Wort wiege im zweiten Satz eine andere Bedeutung hat. Im ersten Teil im Sinne von "Ursprung", im zweiten im Sinne von "Zuhause, Heim". Verstärkt dadurch dass man gleich die Erde genommen hat. Würde man beide Sätze in dem Sinne wie man es heute verwendet "Afrika ist die Wiege der Menschheit" verbinden, dann wäre es ja noch richtig, denn die Menschheit hat sich ja über die ganze Erde verbreitet.

Der Irrtum den man leider aber auch sonst überall sieht ist, das das exponentielle Wachstum der Menschheit einfach immer weiter gehen kann. Das ist ein Thema für sich, das ich auf de Website auch genauer würdige, aber schon bei der Besiedlung der Erde sieht man das es Grenzen gibt - wir leben nicht im Wasser, nicht in Wüsten, nicht in der Antarktis und nicht auf hohen Bergen. Einfach deswegen weil es zu wenige oder zu viel Wasser gibt, es zu heiß oder zu kalt ist oder die Luft zu dünn. Auch das wäre ein Thema für sich, das ja so gerne ignoriert wird: im Vergleich dazu, dass man den Mars bewohnbar macht, wäre die Besiedelung der gesamten Oberfläche der Erde (die größer als der Mars ist) ein echtes Kinderspiel. Selbst Siedlungen auf dem Ozeanboden wären einfacher umzusetzen als welche auf dem Mars.

Waren es mir geht ist, dass die meisten Leute die ich kenne und die diesen Spruch benutzen immer sagen: "Das Aufbrechen ins Sonnensystem ist die Langezeitaufgabe, Mag sein, das wir das heute noch nicht können, aber mit sich entwickelnder Technologie sicher bald".

Na ja so einfach ist es eben doch nicht. Man kann zwar an viele andere Antriebe denken. Von heute schon umsetzbaren wie nuklearen oder Ionentriebwerken, bis hin zu theoretisch denkbaren, aber heute nicht verwirklichbaren wie Antimaterie Zerstrahlung oder Laserantrieb.

Der springende Punkt ist, dass alle diese Technologien nur im Weltraum funktionieren. In den Weltraum müssen wir sie mit einer chemischen Rakete transportieren. Daran wird sich auch nichts ändern, entweder weil die Technologie in der Atmosphäre nicht einsetzbar ist oder sie zu wenig Schub hat. An der Erdanziehung kann man nun mal nichts drehen und nur in einer chemischen Verbindung können wir so viel Energie speichern und in so kurzer Zeit wieder abrufen.

Das bedeutet, die Transportkosten in den Weltraum, in eine erdnahe Umlaufbahn, werden die Besiedlung bestimmen. Selbst wenn wir in einer Fernen Zukunft kein Material zum Mars transportieren müssen, weil wir es dort vor Ort gewinnen könne, so müssen die Mannschaften doch zumindest mit einer Kapsel oder einem Shuttle in den Erdorbit gelangen, von wo sie dann auf ein wiederverwendbares und mit anderen Antrieben ausgestaltetes Transfervehikel umgeladen werden. Egal was dieses kostet, wenn schon der Flug in eine Erdumlaufbahn unerschwinglich ist können wir die Besiedlung vergessen.

Also orientieren wir uns daran, wie Wiederverwendbarkeit heute aussieht. Beim Shuttle war es so, dass die Orbiter 100-mal wiederverwendbar sein sollten. Die Triebwerke nur 55-mal und die Feststoffbooster 20-mal. Wobei sich dies nur auf die Hülsen bezog. Düsen und Endstücke gingen jeweils verloren und der Tank ebenso.

Bedingt durch die hohen Temperaturen und den hohen Druck sind Triebwerke in ihrer Lebensdauer einfach nicht mit Flugzeugtriebwerken zu vergleichen. Die Space Shuttle Triebwerke sind ja schon mit 55 Einsätzen was besonderes. Die meisten anderen Typen haben eine Lebensdauer von dem 5-10 fachen Normbetriebsdauer. In diesem Bereich liegen F-1, J-2, RL-10 und Vulcain. Das Merlin 1D hat nach SpaceX Angaben sogar nur eine von 4:1, was dann ein kleineres Problem für die Wiederverwendung ist. Der Preis für die 55-fache Lebensdauer gegenüber der Normbetriebsdauer der SSME ist, dass sie nach jedem Einsatz ausgebaut und inspiziert wurden. Das war nicht geplant, anders war es aber nicht umsetzbar. Zudem sind sie daher sehr teuer, doppelt so teuer wie das doppelt so schubstarke RS-68. Das hebt dann in gewisser Weise die Vorteile wieder auf.

Auch bei den Strukturen wird es klar sein, dass man nicht wie bei einem Flugzeug Hunderte von Starts bis zur ersten Inspektion hat. Man wird sie nach jedem Start auf Haarrisse untersuchen müssen. Trotzdem werden sie hohen Temperaturen und Druck beim Wiedereintritt ausgesetzt werden, was das Material ermüdet. Ich denke wenn man sie 100-mal wieder verwenden kann, wird man glücklich sein. Das gilt dann für Kapseln oder Shuttles.

Versuchen wir mal eine grobe Überschlagsrechnung. Nach diesem Artikel kostet der Start zu einer Bigelow Raumstation mit einer Dragon 26,25 Millionen pro Person. Bei 7 Personen pro Kapsel sind das dann 183,75 Millionen pro Start - teurer als die CRS Kontrakte, aber da muss die Kapsel ja auch nicht Menschenleben schützen. Nach Auskunft von Elon Musk (und das übrigens mal übereinstimmend zu meinen Berechnungen) sinkt die Nutzlast durch die höheren Strukturgewichte auf die Hälfte ab. Das verdoppelt die Startkosten und addiert weitere 59 Millionen zu den 183,5 Millionen.

Wie wir von den SSME wissen sind sehr oft wiederverwendbare Triebwerke viermal teurer pro Schub als normale. Da Triebwerke das teuerste an der Rakete sind, kann man davon ausgehen, dass wenn man die Merlin 1D durch Exemplare ersetzt die nicht nur viermal sondern fünfzigmal verwendet werden kann sich der Raketenpreis nochmals verdoppelt (entsprechend 50% der Gesamtkosten für die Triebwerke). Dann wären wir bei 360,5 Millionen Dollar pro Flug. Nun das positive: Diese verteilen sich auf 100 Flüge (Strukturen) bzw. 50 Flüge (Triebwerke). Das wären dann Abschreibungskosten von 4,785 Millionen Dollar pro Flug.

Dazu kommen dann Kosten für die Inspektion. Bei der Falcon 1 wo ja nur die erste Stufe wiederverwendet werden sollte, rechnete Space X mit 50.000 Dollar pro Flug bei 4,9 Millionen pro Rakete. Bei zwei Stufen und einer bemannten Kapsel werden sie aufgrund der höheren Anforderungen sicher höher sein. Rechnet man mit 2% der Summe der Hardware, dann addiert das weitere 7,2 Millionen Dollar pro Start.

Zuletzt mus man bei jedem Start etwas austauschen: Verschleißteile wie z.B. den Hitzeschutzschild oder die äußerste Oberfläche der Kapsel. sowie den Thermalschutz der Stufen. Dafür gibt es keine Vorbilder was dies kostet. Selbst wenn ich nur konservative 2% der Gesamtkosten ansetze sind das weitere 7,2 Millionen Dollar pro Flug. Relativ preiswert ist der Treibstoff. Bei durchschnittlich 1-2 Euro pro Kilogramm kosten die rund 460 t Treibstoff die eine Falcon 9 verbraucht, nur 0,46 bis 0.92 Millionen Dollar.

Damit würde ein Start für 7-Astronauten in einer (wie ich denke sehr optimistischen) Abschätzung rund 19,665 bis 20,125 Millionen Dollar. Rechnet man 20 Millionen, so ist ein Sitz dann mit 2,9 Millionen fast zehnmal weniger als ohne Wiederverwendung . Dabei denke ich ist die Annahme für die Technik recht optimistisch, denn heute geht keiner mehr von zehnmaliger Wiederverwendung aus. Konzepte für weich landende Stufen wie Baikal oder die LFBB gehen von einer Wiederverwendung unter zehnmal aus. Selbst bei höheren Frequenzen, sagen wir mal Tausend, sinkt nur der Teil der Abschreibungskosten der Hardware. Dafür dürfte der Posten "Inspektion" ansteigen, weil je öfters etwas im All ist desto mehr muss ich auf Alterungserscheinungen untersuchen. Beim Space Shuttle hat man gerade diesen Posten stark unterschätzt. Das könnte auch bei einem zukünftigem System so sein. Vielleicht ist man aus diesem Grund auch eher bereit nur eine zehnmalige Wiederverwendung mit geringeren Servicekosten und geringen Anforderungen an die Lebensdauer der Triebwerke anzustreben.

Immer anfallen werden neue Hitzeschutzschilde, neue thermische Überzüge der Stufe und der Treibstoff. Selbst wenn man wie bei Flugzeugen mal dahin kommt, dass man hunderte von Starts ohne Inspektionen hat, dann wird man immer noch auf diesen Fixkosten im niedrigen Millionenbereich sitzen bleiben. Dann würde ein Ticket wahrscheinlich unter 1 Million kosten - doch selbst dann ist es nicht für jedermann erschwinglich, geschweige denn die ganze Menschheit um zum Sprichwort zurückzukommen.

Persönlich meine ich wird es nicht so kommen, das lehrt die Erfahrung. Raketentriebwerke sind teuer. Wie jedes technische Produkt das Spitzenleistung erfordert. Gleichzeitig sinkt die Lebensdauer ab. Genauso wie ein Rennwagenmotor teurer als ein PKW-Motor ist und nicht 500.000 km durchhält ist ein Raketentriebwerk teuer als eine Feuerwerksrakete und hält eben nur einige Starts durch und nicht tausende von Betriebsstunden wie ein Düsentriebwerk, das ja auch Treibstoff verbrennt. Je höher die Anforderungen werden, desto teurer wird es. Die kosten steigen dann exponentiell an. Die Concorde war bei "nur" doppelter Geschwindigkeit erheblich teurer als ein normales Flugzeug und alle Versuche schnellere und wirtschaftliche Flugzeuge zu bauen scheiterten. Man kann mit Mach 3 fliegen - an Bord eines Düsenjägers. Nur kostet dann eine Stunde schon 25.000 Dollar und man kommt bei diesen (im Vergleich zur Orbitalgeschwindigkeit) kleinen Geschwindigkeit schon in den Bereich für einen Sitz auf einer Rakete.

Nimmt man die Startkosten für Raketen mal unter die Lupe, die ja auch anfallen, so merkt man, dass bei der Wiederverwendung diese ganzen "Servicekosten" die mehr mit Prüfen, Qualitätssicherung etc. zu tu  haben eher ansteigen werden. Wenn dann die Hardware weniger kostet, fällt das nicht so sehr ins Gewicht. Persönlich denke ich ist eine Halbierung der Kosten realistisch, wenn man wirklich mal dahin kommt alles hundertmal wiederzuverwenden und gleichzeitig auch die ganzen Kosten für Wartung und Start radikal reduzieren kann, dann ist vielleicht eine Reduktion um den Faktor 10 möglich, aber dann ist man immer noch in einem Bereich von mehreren Millionen pro Sitz.

Dann ist man übrigens aber immer noch erst in einem Erdorbit und noch nicht auf dem Mars. Auch da kommen dann noch weitere Kosten hinzu. Vergleicht man die Kosten eines Marsflugs mit dem zur ISS dann würde es nicht viel nützen das um den Faktor 100 billiger zu machen - man liegt dann immer noch im zweistelligen Millionenbereich.

Anstatt etwas anzustreben, das eh nicht umsetzbar ist sollte jeder beginnen die Erde hier weniger zu verschmutzen und weniger Ressourcen zu verbrauchen. Das ist wohl wichtiger für die Menschheit als die Möglichkeit mal auszuwandern.


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