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Web Log Teil 470: 11.8.2016 -19.8.2017

11.8.2016: I need Controll, we all need Controll

Neu erschienen sind die Memoiren von Sergej Bukowski. einem ehemaligen KGB-Mitarbeiter. Eigentlich nicht das was mich interessiert, doch wurde ich doch neugierig, als mich der deutsche Übersetzer bat ein Kapitel mal durchzuschauen ob alle Fachausdrücke aus der Raumfahrt korrekt übersetzt wurden. Ein KGB-Funktionär, der etwas mit Raumfahrt zu tun hat? Ich bekam nach Rückfrage die Genehmigung schon jetzt einiges über das Buch zu verraten.

Der für Raumfahrt interessierte Teil beginnt mit einer Besprechung des Politbüros, zu der Bukowski bestellt wurde. Neben anderen Punkten kommt Breschnew schließlich zu der Sache die in Bukowskis Verantwortungsbereich gehört: Die Geheimniskrämerei.

Breschnew: "Wir haben beschlossen das Mondprogramm einzustellen und uns auf die Erdstationen zu konzentrieren. Offiziell werden wie niemals ein Mondprogramm haben und die Erforschung mit den Raumstationen hervorheben, als Abgrenzung zu den USA. Doch können wir das durchhalten. Genosse Bukowski: Was wissen die USA über unser Mondprogramm?"

Bukowski: "Dem KGB liegen keine Informationen vor, dass die USA über unser Mondprojekte N1-L3 informiert sind. Sie vermuten wie würden mit dem L1 Programm irgendwann landen´. Allerdings ist die Trägerrakete so groß, dass sie ihnen nicht entgangen sein kann. Tjuratam ist schließlich eines der vorrangig überwachten Ziele und die Rakete war über Monate auf der Startrampe."

Breschnew: "Sollten wie also sagen wir hätten es eingestellt bevor wir überhaupt einen Start durchgeführt haben?"

Bukowski: "Nein Genosse Generalsekretär. Die beim zweiten Start zerstörte Startplattform ist schließlich unübersehbar. Ich schlage vielmehr eine andere Vorgehensweise vor. Wenn sie mir die Erlaubnis geben und die Mittel bereitstellen, dann wird bald unser Mondprogramm niemand mehr interessieren".

Breschnew: "Wie soll das funktionieren?"

Bukowski: "Wir nutzen das Misstrauen das die Amerikaner ihrer Regierung entgegenbringen aus und sähen Zweifel daran, dass die USA überhaupt auf dem Mond gelandet sind".

Bukowski stellte dann einen Plan des KGB vor. Er wurde genehmigt und sehr bald hatte der KGB hunderte von Mitarbeitern im Einsatz, ein Großteil in der Anfangsphase vor allem Dolmetscher. Sie sammelten alles was über die Mondlandung offiziell veröffentlicht wurde, aber auch zahlreiche in den USA erschiene populäre Bücher. Sie untersuchten das Material auf offene Fragen, Ungereimtheiten, Fehler oder Unverständliches.

In einem zweiten Schritt wurde von Exil-Russen und überzeugten US-Bürgern in den USA die "Society of Moon Sceptics" gegründet. Sie veröffentlichten eine Mitgliedszeitschrift in der sie die Mondlandung anzweifelten und die dafür gefundenen Unregelmäßigen anführten. Sehr bald bekam die Society mehr Mitglieder die auch die Vermutung hatten, das da etwas nicht stimmte. Sie trugen weiteres Material zusammen und die Zeitschrift wurde von Ausgabe zu Ausgabe größer und die Auflage. Doch es fehlte der Durchbruch in die allgemeine Wahrnehmung. Außerhalb der Soceity of Moon Sceptics war die These, das die Mondlandung nur im Filmstudio gedreht wurde weitestgehend unbekannt.

In einem zweiten Schritt unterstützte der KGB Bill Kaysing bei einem kritischen Buch über die Mondlandung. Kaysing war zur Society gekommen und als man beschloss ein Buch zu veröffentlichen um die These über die Gesellschaft hinaus zu verbreiten, war er der ideale Kandidat. Er war Literaturwissenschaftler, konnte gut schreiben und er war einmal bei Rocketdyne angestellt - auch wenn er nur im Archiv arbeitete. Aber damit hatte er einen direkten Bezug zum Weltraumprogramm und man warb mit ihm als "Insider". Das Buch wurde in der ersten Auflage zwar gut verkauft, aber kein Bestseller.

So ging man einen anderen weg. Denn viel mehr Leute erreicht man mit dem Radio und dem Fernsehen. Bukowski erinnerte sich an die Panik die ein Hörspiel von Orson Wells über eine angebliche Marsinvasion in den Dreißiger Jahren verursachte. Heute wäre das Medium der Wahl das Fernsehen. Dort kann man auch mit Bildern - manipuliert oder echt - vielüberzeugender die These verbreiten. Doch hier endete die Macht des KGB. Alle Versuche die größeren Stationen wie NBC oder CBS zu einer Reportage zu bewegen scheiterten. Lediglich einige lokale Fernsehstationen brachten eine Dokumentation, die zwar Aufmerksamkeit erregte aber nicht mehr.

Schließlich wich man auf das zweit Beste aus: einen Film. Doch als man ein Drehbuch geschrieben hatte war Bukowski nicht überzeugt. "Das Buch war viel zu technisch, zudem fehlte jegliche Fiktion. Man hatte einfach aus den schon aufbereiteten Zweifel einen Film gestrickt indem man sie durch eine Rahmenhandlung verbunden hatte. Ich lud zu einem Filmabend ein und zeigte den Film "Verschollen im Weltraum". Danach zeigte ich was diesen Film so gut machte: Die Verbindung von einem realen Raumfahrtprogramm mit einer fiktiven Story. Der Spannungsbogen. Das Auf und Ab der Handlung. So musste unser Buch sein. "Genossen, schreibt kein Buch über die Mondlandung. Schreibt ein Buch wo jemand eine Landung fälscht ohne überhaupt auf Argumente dagegen einzugehen. Es geht nur darum Zweifel zu sähen. Der Mond ist dafür völlig ungeeignet. Schreibt ein Buch über die Landung auf dem Mars, der Venus oder was auch gerade als nächstes Ziel auserkoren wird".

Man nahm Geld in die Hand und beauftrage professionelle Drehbuchschreiber mit der Aufgabe, gründete eine Produktionsfirma die den Film vorfinanzieren würde und ging mit dem Buch hausieren. Nach wenigen Monaten fanden sie in Peter Hayms einen Regisseur, der das Buch unter dem Namen "Unternehmen Capricorn" verfilmte. Der Film wurde von Millionen gesehen und er hatte den erwünschtem Erfolg: Die Leute dachten nun nach. Wenn man eine Marslandung schon so überzeugend fälschen kann. War dann die Mondlandung echt? Jeder erinnerte sich plötzlich an die unscharfen TV-Aufnahmen. Warum waren die nicht besser und Fragen die er schon immer beim Ansehen hatte, z.B. ob die Astronauten nicht einfach nur in Zeitlupe auf der Erde liefen. Bill Kaysings zweite Auflage seines Buchs über die Mondverschwörung verkaufte sich zehnmal besser und man hatte einen kritischen Punkt erreicht. Immer mehr wurden auf die Mondlandungsverschwörung aufmerksam. Sie suchten nun selbstständig nach weiteren "Beweisen". Man musste nun das ganze nicht mehr von offizieller Weise unterstützen und zog die Männer nach und nach ab, auch um keine Angriffsfläche zu bieten falls mal die CIA die "Society of Moon Sceptics" durchleuchtete. Andere Autoren taten es Kaysing nach und die Bücherregale füllten sich mit Büchern über die Mondlandungslüge. Wo so viel darüber geschrieben wird muss wohl was wahres dran sein, dachten sich viele und der Anteil der Bevölkerung die nicht an die Landung glaubten stieg an.

Schließlich wurde auch das Fernsehen auf das Phänomen aufmerksam. Sie drehten Reportage über die Leute, später dann Sendungen die das Für und Wieder abwägen sollten. Es kam wie Bukowski vorhergesehen hatte. Selbst wenn eine Sendung kritisch war, gab es genügend Leute die an eine Verschwörung glaubten. So gewann man von Sendung zu Sendung mehr Anhänger. Dagegen gab es fast keinen der von der These wieder abrückte. Bukowski war das von vorneherein klar. "Als Stalin starb, weinte ein Teil der Bevölkerung und meinte es könne nun nicht mehr weitergehen ohne "Väterchen Stalin"  und viele glauben noch heute das es unter ihm besser war. Dabei gibt es fast keine Familie in der Sowjetunion die durch seine Fehlentscheidungen im Krieg oder durch seine Säuberungen nicht einen Verwandten verloren hat. Ein Viertel der Leute sind von Tatsachen nicht zu überzeugen und glauben an eine Vorstellung die sie haben. Die kann man erreichen und ein Viertel der Bevölkerung ist so viel, das ein Thema immer wieder aufgegriffen wird und allgemeine Zweifel aufkommen".

Bukowski behielt recht, heute glauben je nach Schätzung 20 bis 30% der US-Amerikaner dass die Mondlandung nicht stattgefunden hat. Nur eines tat ihm leid. "Ich hatte eine zu optimistische Vorstellung über den Zeitplan und wir hatten nicht die fähigen Leute in den USA, die ihn effizient umsetzen konnten. Ich hoffte noch zu Breschnews Lebzeiten die Mondlandung zu diskreditieren. Leider starb er viel zu früh schon 1982. Der große Durchbrauch kam erst, als wir das Projekt schon längste eingestellt hatten nach der Jahrtausenderwende. Das Internet und damit die Möglichkeit das jeder Spinner seinen Mist öffentlich machen kann, brachte erst den großen Erfolg. Dabei ist es so einfach: Die Leute bestimmen selbst was sie zu sehen bekommen. Wenn sie in eine Suchmaschine "Mondlandung gefälscht" eintippen werden sie nur Webseiten finden die die Mondlandung als gefälscht darstellen. Die Leute unterstützen durch ihre "Informationssuche" ihre eigenen Vorurteile".

Bukowski ist seit 2004 in Rente. 2014 dürfte er nach dem Ablauf einer Zehnjahressperrfrist mit seinen Memoiren beginnen, die 2015 in russisch erschienen sind. Die deutsche Übersetzung wird in einigen Monaten erscheinen. Das Kapitel über den Mondlandungsfake ist nur ein kleiner Teil des Buchs, 28 von 682 Seiten, aber wenn der Rest so interessant ist lege ich es mir vielleicht zu.

14.8.2016: ich pack mich ins Solarium und schlaf mich dunkelbraun

So, die letzten drei Tage war es bei mir etwas ruhig im Blog. Das hat ein paar Gründe. Zum einen fehlen mir wieder mal die Themen. Zum anderen war ich auch beschäftigt. Ich habe in den letzten Tagen Windows 7 neu installiert. Ich sehe bei einigen Lesern einige Fragezeichen auf der Stirn auftauchen. Ja und nicht ohne Grund. Ich bin als Windows 10 vor einem Jahr erschien umgestiegen. Wesentlicher Grund nach dem Ansehen einer Review in einer virtuellen Maschine war das die Skalierung von Schriften, da ich nur 25% eines normalsichtigen sehe. Die war deutlich besser als die von Windows.

Seit dem November Update stürzte bei mir der Debugger bei zwei verschiedenen Entwicklungsumgebungen reproduzierbar ab, was mich gefühlt in die Achtziger Jahre zurückversetzte. Seit dem August Update stürzte auch der Computer mit rätselhaften Fehlermeldungen ab. Dabei habe ich keine außergewöhnliche Hardware, sondern einen normalen Rechner ohne Extra-Karten. Auch keine außergewöhnlichen Hardwaretreiber, selbst der Virenscanner ist von Microsoft (nachdem mir 2012 mal der Avast ähnliche Abstürze beschert hat bin ich gewechselt).

So habe ich die letzten Tage verbracht Windows 7 neu zu installieren und einzurichten. Das erste mal seit langem. Seit Windows 7 2009 rauskam habe ich eigentlich immer alle Programme und Einstellungen übernommen. Bei Windows 7 war es sogar möglich, die Festplatte aus dem alten Rechner auszubauen und in den neuen einzubauen - die Treiber holt sich das Betriebssystem selbst. Leider klappt es nicht mit der Aktivierung, obwohl ich das Programm nur einmal aktiviert habe. Ich habe aber den Verdacht, dass der Key den ich noch von meiner Hochschulzeit habe einer ist der nicht für einen Computer alleine gilt.

Ich habe ja noch gut 20 Tage Zeit zum Experimentieren, bis dahin läuft der Probezeitraum. Dann sehe ich ob ich telefonisch aktvieren kann. Ganz wohl ist mir auch nicht denn irgendwann läuft auch der Servicezeitraum für Windows 7 aus. Ein stabileres Windows 10 wäre mir bedeutend lieber. In jedem falle ist mein bisher guter Eindruck von Microsoft doch ziemlich ramponiert. Nach Windows 2000 haben sie zumindest gute Betriebssysteme hinbekommen, wenn man mal über den üblichen Schweinezyklus hinwegsieht (einer guten Version folgte eine schlechte: Windows Vista, Windows 8 und jetzt das Anniversitary Upgrade von Windows 10?

Auf jeden Fall arbeite ich derzeit nicht viel, weil ich nicht zig Sachen zwischen beiden Installationen hin- und herschieben will. Fertiggestellt habe ich Arbeiten an meinem Buchaufsatz über die N-1, da ich viele Dinge bei Reichl verifizieren wollte und dann noch auf einiges gestoßen bin was ich ergänzen will. Ich warte aber noch auf ein Buch vom Mischin (Russische Mondprojekte) das ich auch einarbeiten will und wenn das alles erledigt ist kommt auch der Webaufsatz dran. Die beiden waren mal identisch sind aber inzwischen auseinandergelaufen. Wenn's soweit ist gibt es das Kapitel als Download für die die schon das Buch haben.

Mein heutiges Thema ist recht kurz, daher die lange Einleitung. Es geht um eine Aussage die ich bei vielen Dokus schon gesehen habe: Die Raumfahrt wäre da wo die kommerzielle Luftfahrt Anfang der Dreißiger Jahre war: Leute konnten zwar fliegen, aber es war teuer, unbequem und die Flugzeiten waren lange. Ich glaube das nicht und werfe mal folgende, selbst gezeichnete und daher nicht perfekte Abbildung ins Rennen:

ProduktlebenszyklusDie Kurve gibt es unter vielen Namen, der geläufigste ist der eines Produktlebenszyklus. Es zeigt die verkauften Teile pro Zeit. Ein Produkt wird zuerst erfunden und es beginnt die Innovationsphase - es wird schnell verbessert und immer mehr Leute kaufen es. Es ist aber noch vielen unbekannt. Danach flacht die Kurve in Teil 2 ab und es geht über in den Massenmarkt. In Teil 1+2 kaufen die "Early Adaptors" das Produkt, in Teil "1" auch Freaks wenn das Produkt eigentlich noch nicht ausgereift ist. Teil 3, der typisch die längste Zeit einnimmt, ist dann die Konsumphase oder der Massenmarkt, auch gerne Cash-Cow Phase genannt. Es werden über Jahre hinweg große Volumina verkauft. Irgendwann ist der Markt gesättigt oder (eher der Fall) es gibt etwas besseres und es beginnt Phase 4: der Abstieg. Es wird nun immer weniger verkauft. Dann wird oft die Produktion eingestellt.

Eine ähnliche Kurve, nur an der Y-Achse gespiegelt ist der Preis: Er ist anfangs hoch, sinkt dann rasch, bleibt bei der Massenphase weitestgehend konstant und steigt bei der "Auslaufphase" wieder an. Die Kurve passt auch sehr gut zu technischen Eigenheiten wie Leistungsindikatoren, nur entfällt da die letzte Phase, weil die meist nicht schlechter werden. PC-Prozessoren waren z.B. über Jahrzehnte in Phase 1. Ab 2002 gingen sie in Phase 2 über: man konnte die Leistung kaum noch steigern und ging zu mehreren Kernen über. Heute sind wir in Phase 3: Die Zahl der Kerne ist konstant und ein PC der 3-4 Jahre alt ist, ist nicht wesentlich langsamer als ein neuer. Es könnte zu Phase 4 kommen, wenn der PC von anderen Geräten verdrängt wird, wie jetzt schon andeutungsweise sichtbar von Smartphones und Tabletts. Die Verkäufe sind schon seit einigen Jahren leicht rückläufig. Im Kleinen hat die Kurve der Z80 Prozessor hinter sich, der seit 40 Jahren produziert wird. Heute kaufen natürlich wenige einen 8-Bitter und so ist heute ein Z80 Prozessor teurer als Mitte der Achtziger, die Taktfrequenz von 8 MHz beim Basismodell ist auch unverändert seit fast 30 Jahren.

Nun was hat das mit der Luftfahrt und Raumfahrt zu tun? Nun es gibt da auch die Phasen. Bei der Luftfahrt konnte man erst nur Hüpfer machen. Nach 10 Jahren immerhin den Ärmelkanal überqueren, nach weiteren 20 Jahren den Atlantik und 10 Jahre später sogar den Atlantik mit Passagieren. Dann kam die Einführung des Düsenantriebs und die Zahl der Passagiere pro Flug stieg deutlich an, gleichzeitig sanken die Reisedauern auf weniger als die Hälfte der Zeit ab. Beides senkte den Preis pro Ticket ab. Heute noch ist der Passagiertransport in der Massenphase. Die hat dagegen die Beförderung über die See (zumindest bei Passagieren) schon hinter sich.

Der Vergleich mit der Weltraumfahrt hinkt aber wenn man sich das genauer ansieht. Nehmen wir mal technische Daten als Basis. Vergleicht man z.B. die Zahl der Passagiere pro Flugzeug über die Zeit, so stellt man fest das die Luftfahrt seit Einführung des Jumbo-Jets hier weitestgehend den Massenmarkt erreicht hat, die Kurve also stark abflacht. Ähnliches kann man bei den Trägern feststellen. Hier stieg die Nutzlast von einigen Kilogramm in den Orbit auf 10-20 t an die Mitte bis Ende der Sechziger erreicht wurden. Seitdem gibt es mehr Träger mit dieser Maximalnutzlast, aber keine größeren. Die Mondraketen die nur für einen bestimmten Zweck gebaut wurden mal ausgenommen. Sie bilden die Ausnahme wie die Concorde und Tu-144 bei den Flugzeugen Die Preise pro Kilogramm sind zwar stetig gesunken, aber nur langsam. Ariane 6 soll 50% billiger sein als Ariane 5 - das klingt viel, doch wird sie 25 Jahre nach ihr fliegen, das ist dann pro Jahr nur eine Reduktion um 2%. Ariane 5 flog dagegen 16 Jahre nach Ariane 1 und reduzierte die Kosten noch um 80%. Die Abnahme wird immer kleiner was ein Indiz ist, dass man sich mitten im Massenmarkt befindet, nicht aber wie die Prognose lautet in Phase 1, der Innovationsphase.

Betrachtet man es genauer so wird klar, das das Argument eine Krücke hat. Denn man bündelt unter "Kommerzieller Luftfahrt" alles was nur fliegt. In Wirklichkeit kann man aber eigentlich zwei technische Entwicklungen dahinter sehen: Den Propellerantrieb und den Düsenantrieb. Das ganze begann mit dem Propellerantrieb, und betrachtet man den alleine, so hat er seine besten Zeiten hinter sich. Er wird nur noch auf der Kurzstrecke für Charter und wenige Passagiere eingesetzt. Er ist also längst in Phase 4 angekommen. Nur dadurch dass man den Düsenantrieb der in Phase 3 ist dazu nimmt kommt man auf diese Aussage. Der Unterschied: man hätte zwar als die Gebrüder Wright flogen mit den Mittelnd er Technik keinen Düsenantrieb bauen können, aber die physikalischen Grundlagen waren damals schon bekannt und es war klar, das ein solcher Antrieb technisch möglich ist.

Die Crux ist nun das wir auch zahlreiche Alternativen zum chemischen Antrieb (also die physikalischen Grundlagen verstanden haben) kennen, aber keine Einzige ist geeignet vom Erdboden abzuheben. Entweder sind sie zu schubschwach (Ionenantrieb, Sonnensegel) oder zu gefährlich (Atombomben deren Strahlung durch einen Schirm gebündelt wird und den Schub erzeugt). Das einzige was technisch gehen würde wäre ein Kernreaktor. Doch das auch nur theoretisch. Es fehlt der "Düsenantrieb" der die Nutzlast steigert. Wir können Scramjets bauen die theoretisch Mach 12 erreichen, aber schon bei niedrigen Machzahlen heizen sich die Strukturen so auf, das Materialen überfordert sind.

Das einzige was die Kosten reduzieren könnte, ist Wiederverwendung und da ist man nach dem Fehlschlag des Space Shuttles vorsichtiger. Alle Bemühungen konzentrieren sich darauf die Erststufe zu bergen oder ihre Triebwerke. Das macht aber selbst beim Vorreiter SpaceX nicht den großen Spareffekt aus. SES will für den Jungfernflug 50% Abschlag, später wohl weniger. Mich würde überraschen wenn es auf Dauer die Starts um mehr als 30% verbilligt.  Damit ist man immer noch weit vom Massenmarkt entfernt.

Was gerne vergessen wird. Die Raumfahrt ist nicht so teuer weil die Raketen so teuer in der Produktion sind. Teuer sind die dauernden Kontrollen in der Produktion und die Startdurchführung. Alleine die macht 20-25% der Kosten der Rakete aus. Beim Flugzeug wäre das die Wartung. Auch ein Flugzeug wäre teuer wenn man so viel kontrollieren und warten würde. Man kann eben nicht eine Rakete wie ein Flugzeug nach er Übergabe erst mal einige Testflüge machen lassen und dann nachbessern und wenn es nach jedem Flug für Wochen in die Montagehalle müsste, wären die Flugtickets auch nicht so billig. Im Englischen sagt man es sind "Cutting edges" Technologien, also Techniken, die an der Grenze sind was man machen kann wo dann der kleinste Fehler zu einem katastrophalen Versagen führt. Dann ist die mehrmalige Kontrolle die beste Vorgehensweise um sicher zu gehen. SpaceX hat da ja Lehrgeld bei den ersten Falcon 1 Starts gezahlt. Inzwischen haben sie wohl die Balance zwischen Kosten für Qualitätssicherung und Anstieg des Risikos durch Weglassen dieser gefunden.

Was möglich ist das sind die Suborbitalen Hopser. Durch die geringeren Anforderungen kommt man hier auch mit geringerer Wartung aus und dieser Bereich ist wirklich an der Grenze zum Massenmarkt. Nur muss man für einen Orbit eine fünfmal höhere Geschwindigkeit erreichen, was einer 25-mal höheren Energie entspricht. Würde  der Flug dann auch 25-mal teurer werden, so kommt man mit preisen von 25 x 200.000 $ = 5 Millionen $ pro Ticket auch in den Bereich der heute schon für einen Start auf der Sojus gezahlt wird oder den Bigelow für seine Raumstation berechnet (38 Millionen $).

17.8.2017: I know Saint Peter won't call my name

Heute geht es um eine Rakete die ich nie gebaut hätte. Es ist die Proton. Mir fiel beim Nachbearbeiten meines Aufsatzes über die N-1 auf wie viele Fehlstarts die in den frühen Jahren hatte.  Ich kannte die miserable Zuverlässigkeit der Proton in den frühen Jahren, die noch um einiges schlechter war als heute. Hier eine Liste aller Starts der ersten vierstufigen Version, genannt Proton K / Block D:

Nr. Datum Uhrzeit Nutzlast Erfolg
1 08.04.1967 09:00 Kosmos-154
2 27.09.1967 22:11 [Zond-4]
3 22.11.1967 19:07 [Zond-4]
4 02.03.1968 18:29 Zond-4
5 22.04.1968 23:01 [Zond-5]
6 14.09.1968 21:42 Zond-5
7 10.11.1968 19:11 Zond-6
8 20.01.1969 04:14 [Zond-7]
9 19.02.1969 06:48 [Luna-15]
10 27.03.1969 10:40 [Mars-2]
11 02.04.1969 10:33 [Mars-2]
12 14.06.1969 04:00 [Luna-15]
13 13.07.1969 02:54 Luna-15 KT
14 07.08.1969 23:48 Zond-7
15 23.09.1969 14:07 Kosmos-300
16 22.10.1969 14:09 Kosmos-305
17 28.11.1969 09:00 [Kosmos-313]
18 06.02.1970 04:16 [Luna-16]
19 12.09.1970 13:25 Luna-16 KT
20 20.10.1970 19:55 Zond-8
21 10.11.1970 14:44 Luna-17
22 02.12.1970 17:00 Kosmos-382
23 10.05.1971 16:58 Kosmos-419
24 19.05.1971 16:22 Mars-2
25 28.05.1971 15:26 Mars-3
26 02.09.1971 13:40 Luna-18 KT
27 28.09.1971 10:00 Luna-19
28 14.02.1972 03:27 Luna-20 VA
29 08.01.1973 06:55 Luna-21
30 21.07.1973 19:30 Mars-4
31 25.07.1973 18:55 Mars-5
32 05.08.1973 17:45 Mars-6
33 09.08.1973 17:00 Mars-7
34 29.05.1974 08:56 Luna-22
35 28.10.1974 14:30 Luna-23 KT
36 08.06.1975 02:38 Venera-9
37 14.06.1975 03:00 Venera-10
Gesamt Starts Erfolge Erfolgreich [%]
Gesamt 37 23

Bis 1975 das Muster durch den verbesserten "Block D-1" und Block DM abgelöst wurde scheiterten über 40% aller Starts. Beschränkt man sich auf den Zeitraum bis 1070, als sich die Situation deutlich verbesserte waren es sogar 12 von 17 Starts, also 70,5%!

Nun waren in den Sechziger Jahren die Trägerraketen insgesamt unzuverlässiger und auch die vierstufige Molnija hatte anfangs viele Fehlstarts (dort durch einen Design Fehler der Stufe). Aber ´die Proton K hatte ihren Erststart erst 1967 und damals war man schon schlauer als in den frühen Jahren und vor allem ist die hohe Zahl über 4 Jahre hinweg doch extrem hoch.

Wenn ich denke, dass Gluschko die RD-253 Triebwerke der Proton in die N-1 einbauen wollte - man mag nicht denken wie das ausgegangen wäre.  Die Proton hat zwei Ursprünge. Das eine war das man eine Trägerrakete für das Mondprogramm L1 mit Mondumrundungen brauchte (in der Startliste als "Zond" erkennbar), und sie wurde auch Trägerrakete für die L2-Mondsonden (in der Liste die Lunas). Da man aber keine Rakete ohne Unterstützung des Militärs finanziert bekam verkaufte man sie Chruschtschow als Träger für seine Superbombe. Die wurde tatsächlich 1961 getestet. Die Proton hätte die 27 t schwere Bombe mit einer Sprengkraft von 50 bis 60 MT tatsächlich nach Amerika transportieren können. Dafür war die Rakete nur zweistufig. erst zwei Jahre später fand der Erstflug mit vier Stufen statt.

Man lies die Rakete auch nach Sturz Chruschtschows nicht fallen, obwohl niemand außer ihm an einen militärischen Nutzen der superbombe glaubte. Doch für die Raumfahrt hätte es eine Alternative gegeben. Koroljow wollte das Risiko für die N-1 so gering halten wie möglich. Wenn man schon nicht die erste Stufe am Boden testen konnte, dann sollte alles andere doch beim Jungfernflug erprobt werden. Beide Optionen, die es gab wurden, ihm jedoch genommen. Das erste war der Einsatz der Triebwerke der dritten und vierten Stufe der N-1 in der R-9. Sie wurden dort getestet doch das Militär entschloss sich für das Konkurrenzprodukt RD-111 von Gluschko. Die Testflüge der R-9 hätten so die Triebwerke unter realen Bedingungen qualifizieren können.

Das zweite war eine Version der N-1 ohne erste Stufe. Die Rakete war so viel kleiner und lag im Bereich der Proton mit 20 bis 25 t Nutzlast. Als man später die N-1 noch vergrößerte, da die geforderte Nutzlast von 75 auf 97 t anstieg, hätte die N-11 eine noch größere Nutzlast gehabt. Nach meinen Berechnungen 31 t in den LEO und 8,3 t auf eine Mondtransferbahn (mit dem leichteren Block-D der Proton sogar 9,5 t). Der Vorteil: man spart die Entwicklungskosten der Proton und kann die in die N-1 stecken, man hat vor dem ersten N-1 Starts im Prinzip die oberen Stufen "flugerprobt" und man hat einen Träger, den man auch nach Ende des N-1 Programms nutzen und verbessern kann. (So wäre ein völliger Ausstieg aus der N-1 auch wesentlich unwahrscheinlicher gewesen). Würde heute Russland wieder ein Mondprogramm beginnen, so müsste es eigentlich nur noch Block A qualifizieren, denn die oberen Stufen würden ja seit 40 Jahren schon eingesetzt. Eine tolle Idee. So was ähnliches machten die USA mit der Saturn IB die die dritte Stufe und IU der Saturn V einsetzte. Gedacht war übrigens auch an eine noch kleinere Version die N-111 nur mit den oberen drei Stufen. Sie hätte 5,5 t in den Orbit befördert. Mit den vergrößerten Stufen der N-1 wären es sogar 8,3 bis 9,5 t gewesen. Damit hätte man einen träger gehabt der auch die Sojus ersetzen kann - hohe Serienproduktion der stufen und eine günstige Ökonomie. Aber so was zählt wohl im Kommunismus nicht. Ökonomie ist ja was wo aus dem Kapitalismus kommt ....

In dem Konkurrenzkampf der Konstrukteure, der das ganze russische Mondprogramm so bestimmte und letztendlich zum Fall brachte hatte aber Tschelomei die besseren Karten. In seinem Kombinat OKB-52, das die Proton fertigte arbeitete nämlich Chruschtschows Sohn Sergej als Chefingenieur ...

Bis heute hat die Proton eine miserable Zuverlässigkeit. Das unterscheidet sie von anderen Trägern. Bei den meisten wird sie im Laufe der Zeit besser, weil man Kinderkrankheiten findet und beseitigt. Aber wenn ich bei einem der letzten Fehlstarts höre, dass de Fehler in der Drittstufe seit 30 Jahren vorhanden ist und nie beseitigt wurde, dann frage ich mich wie viele versteckte Fehler die Proton noch hat ...

Sie wird aber noch mindestens 10 Jahre im Einsatz bleiben, denn so lange will man sich mit der Einführung der Angara Zeit lassen.

18.8.2018: Ich brauch'n Druck auf mein' Gewebe Bruder hast du'n Tipp?

Ich lese gerade von Dieter Huzel "Von Peenemünde nach Cape Canaveral". Huzel war ab Mitte 1943 in Peenemünde, übernahm die Leitung des Prüfstandes P-7 und wurde ab Ende 1944 rechte Hand von Wernher von Braun. Er beschreibt in dem Buch wie es in Peenemünde zuging. Von Abschüssen, Bombardierungen und Evakuierung. Ein sehr lesenswertes Buch, das ich wenn ich es fertig habe noch hier vorstellen werde.

Das Buch hat mir in Erinnerung gerufen was damals alles entwickelt wurde und wie wenig seitdem hinzu kam. Das wurde mir auch klar als ich am vorletzten Beitrag über die Luftfahrt im vergleich zur Raumfahrt geschrieben habe.

Bevor Anfang der Dreißiger Jahre das Militär die Raketenentwicklung in Deutschland übernahm gab es Raketen schon über 200 Jahre. Doch ihre Technik hatte sich kaum weiterentwickelt. Es waren Raketen mit festen Treibstoffen, man hatte sich nicht mal die Mühe gemacht nach einer effizienten Düse und Stabilisierung zu suchen. Ein Loch unten und ein Stab das war es. Um die Jahrhundertwende hat Konstantin Ziolkowski die Grundlagen der Raumfahrt aufgestellt wie die nach ihm benannte Raketengrundgleichung.

1923 erschein dann von Oberth das Buch "Mit der Rakete zu den Planetenräumen". Es enthielt in vielen Formeln das gesamte theoretische Gerüst für den Raketenbau und die Aufstiegsbahn sowie die Grundprinzipien des Raketenbaus. Später befasste sich auch Oberth mit dem Raketenbau.

Praktische Experimente machte auch Goddard in Amerika. Er hat vieles als erstes entwickelt, so den Flüssigkeitsantrieb mit Pumpenförderung oder die Stabilisierung mit Gyroskopen. Goddard war aber ein Eigenbrötler. Nachdem eine Zeitschrift einen Satz aus einer theoretischen Arbeit herausnahm und schrieb wer würde ein Blitzlicht zum Mond schicken, veröffentlichte er nur noch wenig über seine Versuche. Stattdessen lief er als guter Amerikaner zum Patentamt und lies insgesamt 41 grundlegende Dinge patentieren so z.B. die Mehrstufenrakete. Die NASA kaufte die Patente später seinen Erben ab. Goddars praktischer Einfluss auf die Raketentechnik blieb daher gering, auch weil er zwar die Probleme im Prinzip löste, aber nicht so dass sie praktisch nutzbar waren. Seien erste Rakete mit Pumpenantrieb konnte z.B. gerade mal schweben also ihr eigenes Gewicht anheben. Die von ihm erfundene Stabilisierung mit Gyroskopen war so schwer das die Raketen nur Höhen von einigen Hundert Meter erreichten. Erst als in Deutschland die Raketenentwicklung schon viel weiter war und man Goddard längst in den Flugleitungen überholt hatte erfuhr man Goddards Arbeiten in den USA.

In Deutschland experimentiere man seit den Zwanziger Jahren auch mit Raketen. Die ersten versuche mit Flüssigkeitsraketen schlugen jedoch alle fehl. Es gab zwei grundsätzliche Probleme: Die Kühlung der Brennkammer (die ersten umgaben sie mit Wasser) und die Stabilisierung des Flugs. Meist flogen die Raketen nicht senkrecht nach oben sondern machten einen Bogen und schlugen unweit des Startorts wieder auf.

1932 hatte der private Verein VfR schon die Maximalhöhe von Goddard überboten, ohne allerdings von ihm zu wissen. Die Rakete flog aber noch nicht stabil. Dann übernahm das Militär die Raketenforschung von Braun erhielt für die damalige Zeit enorme Mittel und entwickelte zuerst das Aggregat 1. Das Problem der Brennkammerkühlung löste er durch die Verdampfungskühlung: Der Alkohol verdampfte bevor er sich mit dem Sauerstoff entzünden konnte und kühlte so die Wand. Die Stabilisierung wurde durch ein Gyroskop wie bei Goddard gelöst. Die A-1 flog aber nie stabil, sie war zu kopflastig. Die A-2 hatte das Gyroskop zwischen beiden Treibstoffbehältern und flog 1934 schon 2 bis 2,2 km hoch. Nun ging man an eine zehnmal schwere Rakete die auch überschallschnell sein musste. Nun brauchte man viel mehr Mitarbeiter und stampfte bei Peenemünde ein Forschungszentrum aus dem Boden. Die A-3 war der Vorläufer der A-4 im Kleinen. Sie hatte erstmals eine Stabilisierung durch Strahlrufer. Das Gyroskop war nun viel kleiner denn es sollte nicht die Rakete selbst stabilisieren sondern nur Befehle für das Strahlruder generieren - die Rakete würde sichlbst stabsilieren, anstatt dass man auf die Atmosphäre (Finnen) oder ein schnell rotierendes Inertialsystem (Gyroskop) vertraute.

Die A-3 konnte nun stabilisiert senkrecht nach oben fliegen. Die aus ihr entwickelte A-5 war dagegen steuerbar. Bei ihr wurde eine Programmsteuerung eingesetzt welche die Kreiselplattform programmgesteuert neigte und damit schwenkte die Rakete in eine schräge Bahn um. Die A-3 wurde 1937 und die A-5 1939 getestet. Damals befand sich die A-4 schon in der Entwicklung. Die A-5 war im Prinzip ein vereinfachtes A-4 Modell mit dem man einige Teilkonzepte schon testen konnte.

Die A-4 war die erste moderne Rakete, auch wenn man sie von Anfang an als Artilleriegeschoss konzipierte. Das erklärt ihre relativ hohe Leermasse, die für eine Weltraumrakete zu hoch war. Nun mal eine kleine Aufzählung dessen was man erreicht hatte und was noch später dazu kam.

Das erste gelöste Problem, schon vor der A-4 war die Brennkammerkühlung. Die Wand war doppelwandig und so konnte der Alkohol sie durchfließen und die Wärme aufnehmen. Dabei ist es bis heute geblieben. Man hat nur die Technologie leichter gemacht zuerst durch gewellte Wände und dann durch verschweißte Röhren. Iran setzt immer noch doppelwandige Wände bei seiner Safir ein.

Das zweite war die Treibstoffförderung: Sie geschah durch den Walther antrieb, der eigentlich für U-Boote vorgesehen war. Wasserstoffperoxyd wurde von einer wässrigen Kaliumpermanganatlösung zersetzt. Dabei entstand ein heißes Gas, das trieb eine Kreiselpumpe über eine Turbine an. Diese Pumpen konnten aus Feuerlöschpumpen entwickelt werden und damit wurde der Treibstoff in die Brennkammer gepresst. Die ersten US-Träger setzten auch dieses Verfahren ein, die Sojus bis vor wenigen Jahren auch. Später nutzte man anstatt einem eigenen Treibstoff für den Gasgenerator einen teil des Treibstoffs. Das heute so genannte Gasgeneratorverfahren ist bis heute der Standard bei den meisten Raketentriebwerken.

Problematisch war lange die Vermischung von Alkohol und Sauerstoff. Lange Zeit behalf man sich mit einer Notlösung dem 18-Becher Einspritzkopf. In diesem wurden in 18 Vorkammern die beiden Komponenten vermischt und erst dann in die Brennkammer eingeleitet. Später erfand man den koaxialen Injektor in dem in der Mitte eine Komponente und in einem Kreisring die zweite einströmt und viele dieser Injektoren (bei großen Triebwerken mehrere Hundert) vermischen dann die Treibstoffe gleichmäßig. Geschieht dies nicht so gibt es Verbrennungsinstabilitäten die bis hin zur Explosion der Brennkammer führen können.

Die Zündung erfolgte erst hypergol, dann pyrotechnisch. Heute gibt es noch die elektrische Zündung, die man nicht erprobte, schließlich sollte die Rakete unabhängig gestartet werden. Sonst hätte man einen Stromgenerator benötigt.

Der Schub muss auch lenkbar sein. Dazu benutzte die A-54 Strahlruder die in den Flammenstrahl reichten. Schwenkte man sie so wurde ein Teil der Flammen abgelenkt und die Rakete änderte ihre Richtung. Später nutzte man auf US-Seite vor allem kardanisch schwenkbare Triebwerke, bei denen das Triebwerk in zwei Achsen drehbar ist. Russland setzte länger auf eine einfachere Methode: fest eingebaute Triebwerke und nur kleine Steuertriebwerke die schwenkbar sind. Zusammen damit dass man den Schub des A-4 Triebwerks kaum steigerte kommt die Sojus so auf 32 Brennkammern in der ersten Stufe.

Am längsten brauchte man bei der A-4 für die Lenkung und Steuerung. Schließlich soll die Rakete ein Ziel mit hoher Präzision treffen. Das System der A-4 war einfach aber effektiv. Eine Kreisplattform wurde 4 s nach dem Start durch einen Schrittgeben in einem konstanten Winkel geneigt. Der Winkel wurde vor dem Start vorgegeben und entschied über die Flachheit der Kurve und damit die Reichweite. Die Richtung wurde durch eine Finne vorgegeben in deren Richtung geneigt wurde. So musste die Mannschaft nur die Rakete auftanken, Winkel einstellen, Finne ausrichten und starten - schließlich musste die A-4 von Soldaten gestartet werden die zu Kriegsende nur kurz ausgebildet waren. Huzel bezeichnet sie so auch als "idiotensicher". Die Kreisplattform ist ein Inertialsystem. Wird es aus seiner Rotationsachse geneigt so gibt es einen Impuls ab, der wird verstärkt und zum Drehen der Strahlruder verwendet. So wurden auch Abweichungen durch Seitenwinde kompensiert. Dazu kam noch ein Beschleunigungsmesser. Seine Ausgabe wurde in eine Schaltung eingespeist in der er den Strom einer Batterie kompensierte. Sie war mit einer Strommenge vorgeladen worden die der späteren Endgeschwindigkeit entspracht. So wurde die Batterie entladen, was einer Integration der Beschleunigung entsprach. War sie entladen so war der Stromkreis nicht mehr stromlos und das schaltete ein Relais, das das Triebwerk abschaltete. Bei Tests wurde dieses Relay oft durch Vibrationen ausgelöst, als Folge schaltete das Triebwerk verfrüht ab. einmal sogar direkt nach dem Abheben wodurch die Rakete umkippte und es große Schäden am Teststand gab. Die Methode wurde aber in verfeinerte Form bei allen frühen Trägern angesetzt. Im Laufe der Sechziger Jahre wurden dann anstatt analogen Geräten im Westen digitale Computer eingeführt. In Russland blieb man bei den analogen Systemen. Als die Proton 1992 im Westen angesprochen wurde entsprach die Beschreibung ihres Steuerungssystems genau dem der A-4. Nun ja in Russland ticken die Uhren immer etwas anders so haben sie auch erst vor wenigen Jahren den Argon 16 Computer der Sojus aus Ende der Sechziger Jahre ersetzt - durch einen mit der Leistung eines 386 ers ...

Man experimentierte auch mit Steuerung vom Boden aus, so der Leitung über Funkleitstahlen oder Radarvermessung der Geschwindigkeit und Senden eines Abschaltsignals. Beide Verfahren wurden später als "Radiolenkung" Standard bei Trägerraketen. Bei militärischen Raketen blieb man wie bei den meisten A-4 beim Inertialsystem, da es so unabhängig war und nicht gestört werden konnte.

Der Treibstoff steckte schon in der A-4 in leichtgewichtigen Tanks. Die Wahl war übrigens nicht durch den Krieg vorgegeben. Die Entwicklung startete schon als Benzin noch nicht rationiert war. Man hatte einfach die Treibstoffe weiter verwendet die schon seit Anfang der Dreißiger Jahre verwendet wurden. Später ersetzte man Alkohol durch Kerosin, das etwa den doppelten Energiegehalt hat.

So nun zu den Unterschieden zu heute. Es gibt natürlich technologische Unterschiede. Die A-4 war relativ massiv, weil sie den Wiedereintritt mit Mach 5 überstehen musste. Das mussten spätere Modelle nicht, dadurch wurden sie viel leichter. Vor allem Brennkammer wurden mit der Fertigung aus Röhren viel leichter. Dafür war es viel robuster. Huzel berichtet von 10 Tests pro Tag im Versuchstand P-7 und einem Abschuss alle zwei Tage. Da man immer komplette Raketen testete und die als Abschluss gestartet wurden, bedeutet das das Triebwerk mindestens 21-mal verwendet werden konnte. Das hat bisher nur das SSME übertroffen und das kann man nicht 21-mal in 2 Tagen ohne Überholung zünden. Deutsche Wertarbeit eben.

Am Triebwerk und der Steuerung hat sich im Prinzip nicht viel geändert. Neu ist die Regelung des schubs, relativ einfach möglich durch Öffnen und schließen von Ventilen zum Gasgenerator. Neu ist die Verwendung von Wasserstoff als Treibstoff durch seine niedrige Temperatur und leichtes Verdampfen stellt er höhere Anforderungen an die Technologie als Kerosin oder Alkohol. Neu sind auch die beiden Hauptstromverfahren, wobei das Staged Combustion Verfahren eine Variante des Gasgeneratorverfahren ist, indem der gesamte Treibstoff verbrannt wird anstatt nur einige Prozent. Das Expander-Cycle ist neu, doch ist es auch nicht für Raketen die vom Boden aus starten anwendbar, dazu sind die Triebwerke zu schubschwach.

Nicht viel für 60 Jahre Entwicklung. Nachfahren der A-4 gibt es heute noch: die Unha und Safir. Beide basieren auf der Scud, einer russischen taktischen Rakete aus den frühen Fünfzigern, die einen Mix der Technologien der A-4 und Wasserfall Rakete einsetzte. Damit kommt man sogar in den Weltraum ....

Zuletzt noch ein Zitat das wohl alles sagt. Es stammt aus Boris Tschertoks Memoiren "Rockets and People, Band 4, Seite 231. Selbst 1969 waren die Russen noch überzeugt das sie von den Amis nur überholt wurden, weil sie die deutschen Experten hatten:

"We watched the Apollo 11 flight on the television at TsNIImash. After the happy conclusion of the lunar expedition, Tyulin proposed stopping by the director’s office. There, over a glass of cognac, he said: “This is all Chertok’s fault. In 1945 he came up with a scheme to snatch von Braun from the Americans and didn’t manage to pull it off.” "


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