Raumfahrt

Ares V – Die USA bauen eine Monster-Rakete

Die Zeit der Space-Shuttles ist endgültig abgelaufen: Eine neue Rakete steht bereits an der Startrampe – zumindest in den Konstruktionsplänen der Nasa-Ingenieure. Die Ares V lässt alles hinter sich, was es im Raketenbau je gegeben hat. Mondsüchtige freuen sich, und die Wissenschaft kriegt glänzende Augen.

Was sich die Nasa da geleistet hat, ist die bislang wohl spektakulärste Milchmädchenrechnung in der Geschichte der Raumfahrt gewesen. In den Sechzigerjahren hatte die Nasa wissen lassen, man werde ein neues bemanntes Weltraum-Flugzeug entwickeln. Es werde im Gegensatz zu den bislang eingesetzten Raketen wiederverwendbar sein.


Daher könne der neue Weltraumtransporter Satelliten oder andere Nutzlasten ins All bringen, ausladen und danach wieder auf der Erde landen, um neue Nutzlasten zu holen. Wegen dieses Pendelverkehrs zwischen Erde und Umlaufbahn bekam der neue Raumtransporter den Namen Spaceshuttle (Weltraumpendler).


Weil er wiederverwendbar sei, so rechnete die Nasa seinerzeit, werde der Shuttle die Transportkosten von Nutzlasten ins All um 90 Prozent senken. Ein Start mit etwa 25 Tonnen Fracht an Bord werde nur 10,5 Millionen Dollar kosten. Schon in den Achtzigerjahren (1980–1989) werde der Shuttle mehr als 500 Mal abheben – was umgerechnet also etwa einem Start pro Woche entsprochen hätte.


Funktioniert hat das alles nicht, diese Rechnung ist von Anfang an nicht aufgegangen. Ein Shuttle-Flug kostet heute nicht, wie seinerzeit angegeben, 10,5 Millionen Dollar. Die Nasa selbst gibt heute die Kosten für eine Shuttle-Mission mit 500 Millionen Dollar an. Auch sind die US-Raumtransporter in den vergangenen 28 Jahren nicht, wie angekündigt, ein Mal pro Woche gestartet. Es war nur etwa ein Mal pro Vierteljahr.


Dazu kommt, dass zwei der fünf flugfähigen Shuttles mit insgesamt 14 Astronauten abstürzten. Jetzt kehrt die Nasa wieder zu den einstmals geschmähten Wegwerfraketen zurück. Der Shuttle wird zwar noch ein paar Mal seine Runde durchs All ziehen. Aber dann ist es endgültig vorbei. Eine neue Rakete steht in der Startrampe.

Vorläufig allerdings noch als dreidimensionale Konstruktionsanimation der US-Weltraumbehörde. Ein Monstrum von einer Rakete.


Ares – im antiken Griechenland ist das der Name des Kriegsgottes gewesen. Es ist derselbe, den auch die Römer verehrten, unter dem Namen Mars. Wohin es mit der neuen Ares-Superrakete gehen soll, ihr Ziel, ihr Zweck, es steht alles beziehungsreich in ihrem Namen – wie auch die römische V eine grobe Andeutung ist. Sie ist gemeint als Widmung an die bislang größte Rakete der Welt, die 110 Meter hohe Saturn V, die zwischen 1968 und 1972 insgesamt zwölf US-Astronauten zum Mond beförderte. Gebaut hat sie der deutsch-amerikanische Raumfahrtpionier Wernher von Braun.


Die neue Ares V dagegen wird 116 Meter Höhe haben, die Grundstufe einen Durchmesser von zehn Metern.


Entsprechend groß ist die Tragkraft des Weltraum-Supertankers. Er wird 188 Tonnen Nutzlast auf eine niedrige Erdumlaufbahn katapultieren können. Zum Mond nimmt er immerhin noch 71 Tonnen mit. Das sind Leistungen, wie es sie in der Raumfahrt noch nicht gegeben hat.


Was 71 Tonnen bedeuten, wird mit der Erinnerung an die ersten bemannten Raumfahrzeuge der Russen und Amerikaner klar. Die wogen nur zwei bis fünf Tonnen. Die stärkste europäische Rakete, die Ariane5, wuchtet heute maximal 24 Tonnen auf die niedrige Erdumlaufbahn.


Rekordbrechend sind auch die Abmessungen des Frachtraums in der Raketenspitze der Ares V. Er sei drei Mal so groß wie beim bisherigen Raumtransporter, meldet die Nasa. Unter dem „nose cone“ der Ares V – also der Nutzlastverkleidung auf der Raketenspitze – sei genug Platz, „acht Schulbusse senkrecht zu stapeln“.

Als Antrieb plant die Nasa unter anderem das stärkste Flüssigwasserstoff-Flüssigsauerstoff-Triebwerk der Welt einzubauen, das RS-68B mit einer Schubkraft von etwa 300 Tonnen. Sechs dieser Motoren, unterstützt von zwei gewaltigen, außen montierten Feststoffraketen, sollen die größte Rakete aller Zeiten von der Startrampe heben.


Inzwischen bringen die gewaltigen Maße und Gewichte des neuen Weltraumträgers die Nasa an die Grenze ihrer technischen Möglichkeiten. So passt die Ares V wegen ihrer Höhe nur noch knapp in das VAB, das Vehicle Assembly Building. Eine Montagehalle, in der in den Sechzigerjahren auf dem Kennedy Space Center in Florida die Saturn V entstand. Dieser Weltraumhangar galt nach seiner Fertigstellung lange Zeit als das vom Volumen her größte Bauwerk überhaupt. Die neue Superrakete ist fast schon darüber hinausgewachsen.


Zudem wird es nicht einfach werden, den Koloss von der Halle zur Startrampe zu schaffen – ein Weg von 6,8 Kilometer Länge, den die Saturn V auf einem fußballfeld-großen Trawler in senkrechter Position mit der Geschwindigkeit von 1,6 Kilometern pro Stunde absolvierte. Auch alle bisher gestarteten Raumtransporter (Spaceshuttle) fuhren so vom VAB zu den Startrampen 39A und 39B. Doch weder Saturn V noch Shuttle brachten es – zusammen mit dem Trawler und dem mitgeführten mobilen Startturm – auf eine Straßenbelastung von knapp 11.000 Tonnen. Zum Vergleich: Der Shuttle bringt es nur auf 7700 Tonnen.


Sollte sich der Verdacht erhärten, die Straße könne den enormen Belastungen nicht gewachsen sein, stünde die Nasa vor einem ernsten Problem. Die fast sieben Kilometer lange Verbindung besteht aus zwei je zwölf Meter breiten – wegen der hohen zu tragenden Gewichte auch sehr sorgsam und tief fundamentierten – Fahrbahnen, deren Erneuerung einen großen finanziellen Zusatzaufwand für die Nasa bedeuten dürfte.


Verzichten wird die Nasa auf die Superrakete dennoch nicht können


Zwar werden die Mondastronauten selbst nicht auf der neuen großen Superrakete starten. Sie werden mit ihrem Raumfahrzeug, dem Crewmodul, auf einer kleineren, ebenfalls neuen Rakete abheben. Diese Ares I bringt sie allerdings nur bis auf die Erdumlaufbahn. Unterdessen soll die Ares V das Mondlande-Fahrzeug „Altair“ auf dieselbe Umlaufbahn wuchten – mitsamt jener Abstiegsstufe („descent stage“), in der vier Astronauten später auf die Mondoberfläche absinken sollen, sowie auch mit der Aufstiegsstufe („ascent stage“), in der sie eine Woche später wieder in die Mondumlaufbahn aufsteigen werden.


Noch auf der Erdumlaufbahn wird das bemannte Crewmodul mit dem Mondlandefahrzeug „Altair“ zusammenmontiert. Diese Kombination von „Orion“ und „Altair“ sitzt dann auf der Oberstufe der Ares V, die erneut startet und Raumschiff und „Moon Lander“ in Richtung Mond beschleunigt.


Dabei erreicht dann das gesamte Vehikel – also Crewmodul, „Altair“ und Raketenoberstufe – ein Gewicht von 40 Tonnen, bei einer Baulänge von 25 Metern. Die ausgebrannte Oberstufe wird abgeworfen, Crewmodul und „Altair“ stoßen zusammen zum Mond vor. Damit hat die neue Superrakete ihren Einsatz bewältigt. Was übrig bleibt, treibt als Schrott durchs All.

Inzwischen sehen allerdings nicht nur ungeduldige Mondsüchtige der Entstehung des größten aller Raumfahrt-Lifter zu. Die extrem hohe Tragkraft des neuen Trägers weckt viele Fantasien. „Die Wissenschaftsgemeinde hat die Kapazität der Ares V sehr genau im Blick“, meint etwa Kathy Laurini, Nasa-Projektmanagerin für den „Altair“-Mondlander, „weil die Rakete eine ganze Klasse neuer wissenschaftlicher Missionen ermöglicht."


Der gleichen Meinung ist Harley Thronson vom Goddard Space Flight Center der Nasa. „Stellen Sie sich einmal die Art von Teleskopen vor, die man mit einer solchen Rakete starten könnte“, sinniert er, „das würde die gesamte Astronomie revolutionieren.“ Man könnte ein Weltraumteleskop mit einem Spiegeldurchmesser von acht Metern befördern, das elf Mal leistungsstärker wäre als selbst das mittlerweile schon legendär erfolgreiche „Hubble Space Telescope“ mit seinem 2,4-Meter-Spiegel.


Auch der amerikanische Wissenschaftsrat (National Research Council) stellte schon im vergangenen Jahr fest, dass 12 der 17 wichtigsten US-Weltraumprojekte mit der Ares V schneller oder besser durchgeführt werden könnten.


Dennoch ist das Budget für die neue Superrakete politisch noch nicht in trockenen Tüchern. Denn beim bemannten amerikanischen Raumfahrtprogramm hat man sich wohl kräftig verhoben, wie jüngst eine Expertenkommission unter Leitung von Norman Augustine festgestellt hat. Bis 2020 fehlten der Nasa demnach etwa 50 Milliarden Dollar. Besonders kritisch wurde die Ares I von der Kommission beäugt. Aber auch andere Projekte und Zeitpläne kamen nicht gut weg.


Nur ein Projekt ging glatt und unbemäkelt durch die Prüfungen der Kontrollinstanz. Die Nasa brauche auf jeden Fall einen neuen Schwerlasttransporter, befanden einhellig Augustines Experten. Ohne diese Rakete gebe es keine Zukunft für die Nasa. Wie die Sache ausgehen wird, könnte sich schon zum Jahresende entscheiden. Dann werden sich in Washington Präsident Barack Obama und der Chef der Nasa, Charles F. Bolden, über die Zukunft der US-Raumfahrt austauschen.