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National
Aeronautics and Space Administration NASA (USA) |
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NASA Bemannte Raummissionen Mars |
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Raumfahrt - Weltraum Informationen |
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| NASA «Delta IV Heavy»-Rakete |
| Crew- und Materialtransporte ins Weltall |
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Das Delta IV Startsystem umfasst fünf Raketentypen:
- Delta IV Medium
- Delta IV Medium-Plus (3 Varianten)
- Delta IV Heavy
Jede Konfiguration enthält folgende Komponenten:
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eine erste Stufe mit einer Startrakete mit Flüssigtreibstoff |
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eine zweite Stufe mit verschiedenen Elementen wie Service Module, Antriebsraketen mit Flüssigtreibstoff usw. |
Die «Delta IV Heavy» verfügt über zwei zusätzliche Startraketen mit festem Treibstoff.
Die Antriebsrakete der zweiten Stufe wird von einem einzigen RL10B-2-Triebwerk angetrieben, welches mit einem Treibstoff aus einem tief gekühlten flüssigen Wasserstoff-Sauerstoff-Gemischversorgt wird.
Die Hauptrakete der ersten Stufe wird von einem einzigen RS-68-Triebwerk beschleunigt, welches von einem Gemisch aus tief gekühltem Wasserstoff und Sauerstoff mit Antriebsenergie versorgt wird. Das Triebwerk entwickelt auf Meereshöhe eine Schubkraft von 301’000 kg.
Startnotfallsystem
Die Notfallrakete am an der Spitze der Crewmoduls hat die Aufgabe, bei Gefahr die Mannschaftskapsel von der Hauptrakete wegzubeschleunigen. Das Notfallsystem kann die Kapsel in den ersten Minuten der Startphase innerhalb einer Millisekunde von der zweiten Stufe abtrennen und wegschleudern.
Das Notfallsystem besteht aus zwei Teilen:
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einem Schutzmantel, welcher die Kapsel vor Witterungseinflüssen und Lärmeinwirkungen während dem Start schützt. |
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dem Notfallraketenturm, welcher drei Raketenmotoren enthält. Jeder der 3,4 Tonnen schweren Motoren entwickelt eine Schubkraft von 181'000 kg. Mit dieser Kraft wäre es möglich,26 erwachsene Elefanten anzuheben. |
Die drei Motoren sind je für eine von drei Aufgaben verantwortlich:
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Entwickeln der Schubkraft zum Wegsprengen der Kapsel- und Serviceeinheit |
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Richtungskontrolle in den ersten Minuten nach dem Abheben. Dieser 760 kg schwere Motor kann in alle Richtungen wirken. Er kann 3'200 kg Schubkraft entwickeln. |
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Abtrennen des Schutzmantels mit dem Notfallraketensystem. Sechs Minuten nach dem Start trennt dieser 410 kg schwere Motor in 91 km Höhe die nicht mehr benötigten Raketenteil ab. Bei einem Notfall würde er die Kapsel in einer sicheren Entfernung von der Rakete abtrennen und den Weg für den Notfallfallschirm an der Crewkapsel frei machen. Dieser Motor wird bei jeder Orion-Mission in Betrieb genommen. |
Das Service-Modul
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| Das Service-Modul versorgt den Raumtransporter «Orion» während dem Flug mit Energie und treibt das Raumschiff im Weltraum an. Das Service-Modul befindet sich unterhalb der Crewkapsel. Das Modul kontrolliert die Wärme- und Wasserversorgung sowie die Luftzufuhr für die Astronauten während der Flugphase. Kurz vor der Landung wird das Modul von der Kapsel abgetrennt und die Kapsel übernimmt die Grundversorgung für die Astronauten. Das Modul sorgt beiKurs- und Umlaufkorrekturen für die notwendige Schubkraft. |
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Die Energie wird mit Solarpanels erzeugt und im Modul gespeichert.
Das Crew-Modul (Orion-Raumkapsel)
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Dieses Modul wurde für eine Crew von 4 Astronauten entwickelt, damit sie sich bis zu 3 Wochen im Weltraum aufhalten können. Mit einer geringeren Anzahl von Astronauten kann sich das Modul länger als 3 Wochen im Weltraum bewegen. Mit sechs Astronauten besetzt kann das Modul weniger als 3 Wochen im Weltraum fliegen. Das Modul wurde so konzipiert, dass es mit einem zusätzlichen Aufenhaltsmodul auch längere Weltraumexpeditionen ermöglichen könnte. |
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In ihrer ursprünglichen Version war die Aussenhülle der Kapsel aus 970 Keramik-Kacheln, welche die Seiten der «Orion» vor Hitzeeinwirkungen bis zu 1'732°C schützen. Das Material für die Kacheln wurde schon für die «Space Shuttle»-Missionen verwendet.
Der Hitzeschild mit einem Durchmesser von 5 m und einer Dicke von 4 cm besteht aus 320'000 Avcoat-Zellen. Avocoat ist ein Material, welches unter Hitzeeinwirkung langsam abschmilzt. Beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre verliert der Hitzeschild 20% des Materials. Bei einer Durchquerung der Atmosphäre nach einem Mondflug muss der Schutzschild Temperaturen von bis zu 2'800°C widerstehen können.
| Quelle: NASA Dezember 2014, Text: RAOnline |
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