Home About us Products Services Contact us Bookmark
:: wikimiki.org ::
Energija

Energija

] Die Energija (russisch: Энергия Energie, Tatkraft) – Herstellerbezeichnung 11K25, NATO-Bezeichnung SL-17 – ist eine sowjetische Trägerrakete, deren Hauptzweck es anfangs war, die Raumfähre Buran in den Orbit zu transportieren. Später sollte sie sowohl zum Start von schweren Raumstationsmodulen, Kommunikationssatelliten und militärischen Nutzlasten als auch zur Realisierung des bemannten Marsflugs eingesetzt werden. Die Rakete flog lediglich zwei Mal, beide Starts waren erfolgreich. Nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion gab es keinen Start mehr, und obwohl in den Medien oft der Gedanke geäußert wird, dass die Energija bei Bedarf reanimiert werden könnte, ist dies selbst bei ausreichender Finanzierung sehr schwierig bis unmöglich zu realisieren. Die Rakete war zweistufig mit einer Gesamthöhe von 102,2 m und einem Startschub von 3.500 Tonnen. Sie konnte eine Nutzlast von ca. 96 t in eine erdnahe Umlaufbahn und ca. 22 t in eine GTO-Transferbahn transportieren und ist damit bis heute neben der Saturn V und N1 die stärkste jemals gebaute Rakete. Die erste Stufe bildeten die Booster, die parallel zur Energija als eine eigenständige Zenit-Rakete entwickelt wurden. Es soll das Verwenden von 2, 4, 6 oder 8 Boostern möglich sein, wobei die Booster jeweils paarweise fest miteinander verbunden montiert werden. Auch das Abtrennen der Booster später im Flug verläuft paarweise. Die Booster werden mit flüssigem Sauerstoff und Kerosin betrieben und sind durch die angebrachten Fallschirmsysteme wiederverwendbar. Das Wiederkehren der Booster zur Erde wurde jedoch bei den ersten Flügen der Energija nicht getestet. Mit der Anzahl der Booster ist die Nutzlastkapazität der Energija änderbar. Als nächste Ausbaustufe war eine Energija-2 geplant, die vollständig wiederverwendbar sein sollte. Dazu sollte die Zentralstufe nach dem Absetzen der Nutzlast in die Atmosphäre eintreten und zu einem Landeplatz gleiten können. Dabei sollten die für Buran entwickelten Technologien zum Einsatz kommen. Zusätzlich wurde eine schwere Variante der Energija namens Vulkan geplant, die über acht Booster sowie eine zusätzliche, mit einem RD-0120 Triebwerk angetriebene, Oberstufe verfügte. Die Vulkan sollte etwa 175 t Nutzlast in einen niedrigen Erdorbit befördern können. Beide Varianten wurden jedoch nie bis zur Einsatzreife entwickelt. Die Zentralstufe (zweite Stufe) wurde von vier mit jeweils einer Brennkammer ausgestatteten RD-0120 Triebwerken angetrieben, welche flüssigen Wasserstoff und Sauerstoff (LH2/LOX) verbrannten, was für die russische Raumfahrt zu der damaligen Zeit ein Novum war. Da die Zentralstufe ähnlich dem Space Shuttle praktisch nur aus Treibstofftanks bestand und über keinen Nutzlastadapter an der Spitze der Rakete verfügte, musste die zu transportierende Nutzlast seitlich an der Zentralstufe angebracht werden. Dadurch konnten geräumige Nutzlasten transportiert werden. Bei dem ersten Start der Energija am 15. Mai 1987 wurde Poljus, ein Technologie-Prototyp für Systeme der Raketenabwehr im Weltall, gestartet. Der Start war erfolgreich, obgleich Poljus aufgrund eines Steuerungsfehlers des Satelliten die Umlaufbahn nicht erreicht hat. Beim zweiten und letzten Start am 15. November 1988 wurde die Buran-Raumfähre unbemannt ins All gebracht. Rückkehr und Landung erfolgten automatisch gesteuert. Nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion wurde das Programm aus finanziellen Gründen eingestellt. Nach dem Zerfall der Sowjetunion versuchte man Anfang 1990er die Energija auf dem Satellitenstartmarkt kommerziell anzubieten. Da die Energija für die existierenden Nutzlasten zu groß war, entwarf man die Energija-M Variante. Diese war erheblich kleiner und kam mit nur zwei Boostern sowie nur einem RD-0120 Triebwerk in der Zentralstufe aus. Dadurch konnte die Rakete etwa auf die Nutzlastkapazität heutiger Delta IV Heavy oder Ariane 5ECA Raketen herabgestuft werden. Doch konnte Energija-M damals keine Startaufträge ergattern und kam so nicht über das Planungsstadium hinaus. Es wurde lediglich ein Modell (mock-up) in voller Größe gebaut, mit dem man den Transport der Rakete und das Aufrichten auf der Startplattform getestet hat. Äußerlich scheint die Struktur und der Aufbau der Energija mit der Buran-Raumfähre dem amerikanischen Space Shuttle sehr ähnlich zu sein. Jedoch handelt es sich dabei um keine Kopie, sondern eine in weiten Bereichen auf unterschiedlichen Technologien basierende Konstruktion, die aufgrund von ähnlichen Zielsetzungen zu einer äußerlich ähnlichen Form führte. Der wichtigste Unterschied zwischen beiden Systemen liegt darin, dass die Energija auch ohne die Buran-Raumfähre starten kann, was bei dem Space Shuttle System nicht möglich ist. Dadurch ist das Energija/Buran System wesentlich flexibler im Einsatz. Mehr dazu in dem Artikel zu der Buran-Raumfähre.

Weblinks


- [http://www.energia.ru/english/energia/launchers/vehicle_energia.html Energia.ru] (engl.)
- [http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raketen/buran.shtml Raumfahrer.net: Energija und Buran] (dt.)
- [http://www.bernd-leitenberger.de/energija-buran.html Energija/Buran] (dt.)
- [http://www.buran.ru/ Buran Seite mit vielen Informationen über die Energija] (engl./rus.)
- [http://k26.com/buran/index.html Energia - All about the HLLV] (engl.) Kategorie:Raketentyp ja:エネルギア

NATO

Als NATO (North Atlantic Treaty Organisation, auch: Nordatlantikvertrag-Organisation, auf französisch l'Organisation du Traité de l'Atlantique Nord und auf spanisch Organización del Tratado del Atlántico Norte, abgekürzt OTAN) wird die Institution bezeichnet, die den Nordatlantikvertrag, ein militärisches Bündnis europäischer und nordamerikanischer Staaten, umsetzt. Der Sitz des Nordatlantikrats, dem Hauptorgan der NATO, ist seit 1967 in Brüssel.

Mitglieder

Brüssel Zu den Gründungsmitgliedern, die somit seit 1949 der NATO angehören, zählen Belgien, Dänemark, Frankreich, Island, Italien, Kanada, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Portugal, die Vereinigten Staaten von Amerika sowie das Vereinigte Königreich. Im Jahre 1952 traten die Türkei und Griechenland der Organisation bei und seit 1955 ist die Bundesrepublik Deutschland Mitglied der NATO. Spanien ist dem Bündnis 1982 beigetreten und 1990 erfolgte die Ausdehnung des NATO-Vertrags auf das gesamte Deutschland. Deutschland Im Zuge der NATO-Osterweiterung wurden 1999 Tschechien, Polen, Ungarn sowie 2004 noch Estland, Lettland, Litauen, Bulgarien, Rumänien, die Slowakei und Slowenien Mitglieder der NATO. Besonderheiten bestehen hinsichtlich Frankreich, das seit 1966 nicht mehr in die Militärstrukturen der NATO integriert ist. Ebenfalls aus diesen Strukturen kurzfristig ausgeschieden waren Griechenland in der Zeit von 1974 bis 1981 und Spanien von 1986 bis 1999. Ein Sonderfall ist Island, das über keine eigenen Streitkräfte verfügt und sich stattdessen zu medizinischer Hilfeleistung verpflichtet hat.

Inhalt des Nordatlantikvertrags

Der eigentliche Nordatlantikvertrag sieht ein Defensivbündnis, ohne automatische militärische Beistandspflicht der Mitglieder vor. Die ersten Artikel des Vertrags verpflichten die Mitglieder zur friedlichen Konfliktbeilegung und freundschaftlichen Ausgestaltung internationaler Beziehungen. Auch die Wahrung der westlich-liberalen Gesellschaftsordnung mit politischer, ökonomischer, sozialer und kultureller Zusammenarbeit und Anerkennung demokratischer Prinzipien ist Bestandteil. Für den Fall des bewaffneten Angriffs auf eines der Mitglieder verpflichtet der Vertrag die übrigen Mitgliedstaaten zur sog. kollektiven Selbstverteidigung. Zur Umsetzung der durch den Vertrag vorgegebenen Mechanismen und Verpflichtungen ist die Gründung der Nordatlantikvertrag-Organisation, bestehend aus Nordatlantikrat und den nachgelagerten Stellen vorgesehen.

Aufbau und Organe

Die NATO ist eine mehrstufige und komplexe Organisation, die sowohl militärische als auch zivile Verwaltungsstrukturen aufweist. Alle Entscheidungen innerhalb der Organisation werden nach dem Konsensprinzip getroffen. Oberstes Gremium der NATO ist der Nordatlantikrat mit Sitz in Brüssel, die einzige Institution der NATO, die explizit im Nordatlantik-Vertrag genannt wird. Er befasst sich mit allen Bereichen der Bündnispolitik – mit Ausnahme der Verteidigungsplanung und der Nuklearpolitik. Der Nordatlantikrat trifft sich wenigstens einmal pro Woche auf Ebene der Ständigen Vertreter (Botschafter) aller Mitgliedsländer, halbjährlich auf der Ebene der Außen- und Verteidigungsminister sowie etwa alle drei Jahre auf der Ebene der Staats- und Regierungschefs. Autorität und Entscheidungsbefugnisse sind jedoch unabhängig von der Ebene und der Rat besitzt immer den gleichen Stellenwert und die gleiche Gültigkeit. Leitendes Exekutivorgan ist der Generalsekretär, der von den Regierungen der Mitgliedstaaten ernannt wird. Er ist Vorsitzender des Nordatlantikrats sowie aller anderen hochrangigen Ausschüsse und verantwortlich für die Förderung und Lenkung des Konsultations- und Entscheidungsfindungsprozesses im Bündnis. Derzeitige Generalsekretär ist seit Januar 2004 der Niederländer Jaap de Hoop Scheffer. Die wichtigsten Ausschüsse sind der Verteidigungsplanungsausschuss sowie die Nukleare Planungsgruppe, die sich halbjährlich auf Ebene der Verteidigungsminister treffen. Der Militärausschuss ist das oberste militärische Gremium der NATO. Er untersteht dem Nordatlantikrat, dem Verteidigungsplanungsausschuss sowie der Nuklearen Planungsgruppe und berät diese in Fragen der Militärpolitik und –strategie. Er trifft sich einmal pro Woche auf Ebene der nationalen Militärischen Vertreter sowie dreimal jährlich auf Ebene der Generalstabschefs. Diesen obersten Gremien arbeiten etwa 340 nachgeordnete Gremien (Ausschüsse, Arbeitsgruppen usw.) sowie der Internationale Stab und der Internationale Militärstab zu. Darunter sind vor allem die Ausschüsse für zivile Verteidigung, Haushalt, Rüstung, Umwelt, Infrastruktur und nukleare Verteidigung.

Aufgaben

Die im Nordatlantikvertrag formulierten Ziele haben sich im Verlauf seines Bestehens nicht geändert, denn der Vertrag an sich ist in seinem Wortlaut seit 1949 unverändert. Allerdings wurden die Aufgaben der NATO an veränderte sicherheitspolitische Gegebenheiten angepasst und werden aktuell anders interpretiert. Während der Zeit des Kalten Kriegs bestand die Hauptaufgabe der NATO darin, die Freiheit und Sicherheit der Mitglieder durch Abschreckung, Aufrüstung und ständige Abwehrbereitschaft zu garantieren. Die Wiedervereinigung Deutschlands, der Zerfall des Warschauer Paktes und der UdSSR sowie die Demokratisierung der Ostblock-Länder waren Auslöser einer grundlegenden Änderung des sicherheitspolitischen Umfelds in Europa. Die Aufgaben der NATO wurden an die neue Lage angepasst und gemäß dem Nordatlantikvertrag blieben Abschreckung und Verteidigung zwar Hauptaufgaben, traten jedoch etwas in den Hintergrund. Vermehrt wurde auf Dialog und Zusammenarbeit mit den 'alten Gegnern' gesetzt und verschiedene Partnerschaftsprogramme mündeten schließlich in der NATO-Osterweiterung. Auf dem Washingtoner Gipfeltreffen am 24.04.1999 wurde das derzeit gültige Strategische Konzept gebilligt. Es beschreibt Ziele und Aufgaben, analysiert die sicherheitspolitische Lage und leitet davon strategische Perspektiven und Aufgaben ab. Durch Bestehen und Stärkung der transatlantischen Bindung soll eine möglichst enge transatlantische Bindung die Sicherheit Europas und Nordamerikas verknüpfen. Mit der Aufrechterhaltung und Weiterentwicklung effektiver militärischer Fähigkeiten wird die Verteidigungsbereitschaft der Mitglieder sichergestellt. Wichtigste Änderung aber ist die Feststellung, dass zur Konfliktverhütung und Krisenbewältigung auch militärische Operationen außerhalb des NATO-Gebietes zur prophylaktischen Gefahrenabwehr möglich sein sollen (sog. „Out-of-Area-Einsätze“). Des Weiteren behält sich die NATO das Recht vor, auch ohne Mandat der UNO in Krisengebieten zu intervenieren (sog. „Out-of-United-Nations-Einsätze“, siehe Kosovo 1998). NATO-Eingriffe in internationale Konflikte, bei denen kein Mitgliedstaat unmittelbar als Konfliktpartei beteiligt ist, gehen über den ursprünglichen Verteidigungsauftrag hinaus und werden daher oft auch als „Out-of-defense-Einsätze“ bezeichnet.

Geschichte und Entwicklung

Vorgeschichte

Nach dem Ende des 2. Weltkriegs wurden schnell die Gegensätze zwischen den ehemaligen Alliierten, der UdSSR auf der einen und den westeuropäischen Siegermächten Frankreich und Großbritannien sowie den USA auf den anderen Seite offenkundig. Bereits mit dem Brüsseler Vertrag vom 17.03.1948 schlossen sich die westeuropäischen Länder Frankreich, Großbritannien, die Niederlande, Belgien und Luxemburg zu einem Bündnis zwecks wirtschaftlicher, sozialer und kultureller Zusammenarbeit sowie zur kollektiven Selbstverteidigung zusammen. Während dieses Bündnis noch vor allem im Fall der Wiederaufnahme einer deutschen Aggressionspolitik greifen sollte, so wurde mit der Berlinblockade und dem Prager Umsturz die Sicht auf die Sowjetische Expansion gelenkt. In der weiteren Entwicklung kam es statt zu einer einseitigen Garantie der USA für die europäischen Verbündeten aus dem zweiten Weltkrieg zu einem wechselseitigen Abkommen, dem Nordatlantikvertrag, der am 4. April 1949 durch die Gründungsmitglieder unterzeichnet wurde und am 24. August desselben Jahres in Kraft trat.

Entwicklung von 1949 bis 1989

In den ersten Jahren steht die Gemeinschaft unter dem Eindruck der Berlin-Blockade und des Korea-Krieg; als Grundsatz gilt in dieser Zeit die Abwehr eines Angriffs durch die Rote Armee möglichst weit im Osten. Durch die Unterzeichnung der Pariser Verträge 1954 wurde die Bundesrepublik Deutschland zum Beitritt eingeladen und am 6. Mai 1955 Mitglied der NATO. Am 19. Mai 1955 wurde wegen des Beitritts der BRD zur NATO der Warschauer Pakt gegründet. Bei den Wahlen im Dezember 1965 wurde in Frankreich Präsident de Gaulle in seinem Amt bestätigt und begann mit einer Änderung seiner Verteidigungspolitik. Mit der ersten französischen Atomdetonation am 13. Februar 1960 war das Land in den Kreis der Nuklearmächte getreten. Seither war das Selbstbewusstsein der "Grande Nation" ständig gewachsen, die zum Teil demütigende Behandlung durch die Alliierten während des Zweiten Weltkriegs wieder in die Erinnerung zurückgerufen worden. So verlangte de Gaulle, der die dauernde Dominanz der USA in der NATO ablehnte, die Unterstellung der in Frankreich stationierten alliierten Truppen (US-Amerikaner und Kanadier) unter französisches Kommando. Das lehnte die US-Regierung aus dem bekannten Prinzip ab. Daher forderte der französche Präsident im Februar 1966 den Abzug der alliierten Truppen und der NATO-Hauptquartiere mit der Begründung, Frankreich strebe jetzt die volle Ausübung seiner Souveränität an, die durch die Stationierung fremder Streitkräfte auf seinem Boden nicht gewährleistet sei und erklärte gleichzeitig den Rückzug seiner Truppen aus der militärischen Integration der NATO. 30.000 fremde Soldaten mußten Frankreich verlassen, SHAPE verlegte nach Casteau in Belgien, EUCOM nach Stuttgart und AFCENT nach Brunssum in den Niederlanden. Am 16.Oktober 1966 verabschiedeten die Mitglieder des NATO-Rats auf Druck der USA einstimmig auch die Verlegung ihres obersten politischen Organs nach Brüssel. Diese hatte de Gaulle nicht gefordert! Bis 1966 wird die Strategie der massiven Vergeltung verfolgt; als Reaktion auf den Aufbau des sowjetischen Atomwaffenpotentials gilt die Prämisse: Für jede abgeschossene Sowjet-Rakete antwortet die NATO mit vielfachen eigenen Atomraketen, die auf die Sowjetunion abgefeuert werden. Aufgrund des 1967 veröffentlichten Harmel-Bericht kommt die Strategie der abgestuften Reaktion (Flexible Response) zur Anwendung. Auch zur Verringerung nuklearer Risiken gilt nicht mehr das Motto der massiven Vergeltung, sondern die NATO besinnt sich auf ihre konventionellen Streitkräfte und die neu entwickelten taktischen Nuklearwaffen. In den Folgejahren baut die Nato ein neues Selbstverständnis auf: Die Triade von konventionellen, taktisch-nuklearen und strategisch-nuklearen Potentialen und das Motto Sicherheit = Verteidigung und Entspannung, führt zu neuen Ansätzen zwischen NATO und Warschauer Pakt. Am 1. August 1975 wurde die KSZE-Schlussakte unterzeichnet, die einen ersten echten Schritt zu partnerschaftlicher und friedlicher Zusammenarbeit in Europa darstellt. Der NATO-Doppelbeschluss aus dem Jahre 1979 ist bis heute umstritten, denn die Nachrüstung von Mittelstreckenraketen in Europa und das gleichzeitige Verhandlungsangebot an die UdSSR führen nicht sofort zur erhofften Entspannung. Der Doppelbeschluss wurde von Friedensaktivisten in ganz Europa während ihrer Ostermärsche scharf kritisiert. Ob dieses erneute Wettrüsten den Zusammenbruch des Ostblocks mitverursacht hat oder ob diese Länder ohnehin vor dem wirtschaftlichen Kollaps standen, ist bis heute umstritten.

Entwicklung von 1990 bis 1999

Mit den friedlichen „Volksrevolutionen“ auf dem Gebiet des Warschauer Pakts, entfiel die Hauptbedrohung für die NATO-Staaten. In der darauf folgenden Übergangszeit entstanden neue Ideen und Strukturen, wie zum Beispiel die Partnerschaft für den Frieden. Mit diesem in Brüssel 1994 vereinbarten Programm hat die NATO interessierten mittel- und osteuropäischen Staaten Zusammenarbeit in militärischen und sicherheitspolitischen Fragen und im Hinblick auf eine Beitrittsperspektive eröffnet. Daraus folgte bei einem Gipfeltreffen 1997 in Madrid die Einladung zum NATO- Beitritt von Polen, Ungarn und Tschechien. Ebenfalls 1997 wurde in Paris die Grundakte mit Russland vereinbart, die eine Beendigung der Gegnerschaft von NATO und Russland vorsieht. Intern wird beschlossen, die NATO von einer militärischen zu einer meist politischen Organisation umzuwandeln. Zu den „neuen Ideen“ zählt auch die 1992 vereinbarte Bereitschaft der NATO zu den „Out-of-area“-Einsätzen. Nach Ermächtigung durch den UN-Sicherheitsrat sind nun auch Einsätze außerhalb des NATO-Territoriums möglich, zum Beispiel in Jugoslawien oder Afghanistan. Notwendig wird damit der Umbau der NATO – für eine schnelle Eingriffsfähigkeit in Krisengebieten, größerer Flexibilität und die Abkehr vom bipolaren Bedrohungsdenken ist auch eine Korrektur in den Führungsebenen und den institutionellen Aufbauten notwendig. Als Antwort gilt die Gründung einer Reaktionstruppe, der NATO Response Force (NRF) mit Land-, Luft- und Seestreitkräften für schnelle Einsätze. Die Folge dieses Beschluss sind die aktiven Kriegseinsätze der NATO mit den Luftangriffen gegen Jugoslawien während des Kosovo-Krieg.

Entwicklung seit 1999

Der gestiegenen Gefahr durch den internationalen Terrorismus seit dem 11. September 2001 hat die NATO noch wenig entgegenzusetzen. Traditionell versteht sich die Organisation als ein Bündnis von Staaten gegen die Angriffe von anderen Staaten. Damit wird es schwierig, diesen Terrorangriff – der von wenigen extremistischen Personen, die ohne offizielle Kriegserklärung eines angreifenden Landes tätig werden – einzuordnen. Obwohl die Mitglieder in dem Angriff auf das World Trade Center noch einen bewaffneten Angriff sehen, der den Bündnisfall auslöst, so kommt es hinsichtlich der zu ziehenden Konsequenzen zu teilweise völlig unterschiedlichen Einschätzungen. Während die USA und Großbritannien von den Vereinten Nationen die Ermächtigung für einen Angriff auf den Irak fordern, wird dies von den anderen, im UN-Sicherheitsrat vertretenen NATO-Mitgliedstaaten (u. a. Frankreich und Deutschland) abgelehnt. Im Rahmen der Vorbereitung der Pläne der USA zur Invasion im Irak kommt es dann in der NATO zu einer schweren Krise: Bei der Frage, ob der Türkei präventiv Abwehrsysteme (deutsche Patriot-Luftabwehrraketen) bereit gestellt werden sollten, damit sie sich, im Fall eines Angriffes auf den Irak, gegen eventuelle Gegenangriffe verteidigen kann, legten Frankreich und Belgien ein Veto ein. Deutschland schloss sich dem Veto später an (dies allerdings erst nach Fristablauf, rein formal betrachtet ist das deutsche Veto daher ungültig, politisch war es allerdings deshalb aber nicht weniger brisant). Dies führte zu einer Verstärkung der vorher schon vorhandenen transatlantischen Verstimmungen zwischen diesen Ländern und Russland auf der einen Seite und den USA und Großbritannien auf der anderen Seite. Unklar ist, wie sich dieser Riss durch das Bündnis auf seine langfristige Perspektive, als aus Sicht der USA relevantes Militärbündnis, auswirkt. Durch die Osterweiterung erfolgte die Einladung der Länder Estland, Lettland, Litauen, der Slowakei, Slowenien, Bulgarien und Rumänien. Am 02.04.2004 traten diese Staaten der NATO bei.

Ausblick

Während bereits weitere Beitrittskandidaten mit Albanien, Kroatien und Mazedonien bereitstehen, stellt sich die grundsätzliche Frage nach der Zukunft der NATO. Die Vereinigten Staaten sehen in der Organisation in erster Linie ein militärisches Bündnis mit dessen Hilfe die finanziellen und logistischen Anforderungen an einen Krieg auf die Mitglieder verteilt werden können. Ein großer Teil der europäischen Verbündeten – allen voran Deutschland und Frankreich – wollen die NATO mehr zu einer zivilpolitischen Einrichtung umfunktionieren.

Deutschland in der NATO

Seit dem Beitritt Deutschlands im Jahre 1955 haben sich Aufgabe und Beteiligung erheblich gewandelt. In den Jahren bis zur Wiedervereinigung war die Bundeswehr als Bündnisarmee konzipiert. Für den Einsatzfall existierten keine nationalen Führungsstrukturen, die deutschen Verbände unterstanden im Bündnisfall den NATO-Befehlshabern. Einige Verbände, vor allem aus dem Bereich der Luftwaffe und der Bundesmarine, waren der NATO bereits im Frieden direkt unterstellt und wurden jederzeit von ihr operativ geführt. In der Zeit bis 1990 wurde die Aufgabe der Bundeswehr ausschließlich in der Verteidigung des eigenen Staatsgebietes statuiert. Dies änderte sich, als Deutschland im Zuge der Wiedervereinigung seine volle Souveränität zurückerhielt. Seit Anfang der 90er Jahre erfolgte die Teilnahme von deutschen Soldaten an sog. friedenssichernden und friedenserhaltenden Missionen, die in Zusammenarbeit mit den anderen Verbündeten durchgeführt wurden. Auch Bundweswehreinsätze außerhalb des Bündnisgebietes (Out-of-Area-Einsätze) werden nunmehr durchgeführt:
- 1992-1996 SHARP GUARD, Embargo gegen das ehemalige Jugoslawien in der Adria durch Marineverbände – Im Einsatz waren stets zwei deutsche Fregatten oder Zerstörer und außerdem Seefernaufklärer.
- seit 1995 SFOR (Stabilisation Force in Bosnien und Herzegowina); Einsatz von 1.700 Deutschen Soldaten. Die Operation wurde 2004 in EUFOR umbenannt und von der Europäischen Union übernommen.
- 1999 Teilnahme an Luftangriffen im Krieg gegen die Bundesrepublik Jugoslawien (Kosovo-Krieg, Belgrad), mit Tornado- Jagdbombern
- 1999 KFOR (Kosovo Force); bis 4.700 Deutsche Soldaten befinden sich im friedenssichernden Einsatz im Kosovo
- 2001 Essential Harvest - in Mazedonien führen 600 Deutsche Soldaten die Entwaffnung von albanischen Extremisten durch
- seit 2003 ISAF - Einsatz deutscher Soldaten in Afghanistan – zeitweise wurde die Führung des NATO-Kontingentes übernommen.
- seit 2003 ACTIVE ENDEAVOUR - deutsche Fregatten und Schnellboote beteiligen sich an der Aufklärung terroristischer Bedrohungen und dem Schutz des Seeverkehrs im Mittelmeer. Seit 1955 wurden unter anderem folgende Deutsche in zentrale Führungspositionen der NATO berufen:
- Manfred Wörner war 1988–1993 Nato-Generalsekretär
- General Adolf Heusinger war 1961-1964 Vorsitzender des Nato-Militärausschusses
- General Johannes Steinhoff war 1971-1974 Vorsitzender des Nato-Militärausschusses
- General Wolfgang Altenburg war 1985-1989 Vorsitzender des Nato-Militärausschusses
- General Klaus Naumann, 1996–1999 Vorsitzender des Nato-Militärausschusses
- General Harald Kujat, 2002-2005 Vorsitzender des Nato-Militärausschusses Mit 122 Mio. € trägt Deutschland über 18 % des NATO-Militärhaushaltes und ist damit nach den USA und noch vor Frankreich und Großbritannien der zweitgrößte Beitragszahler.

Siehe auch


- Atomwaffe - Enthält auch Informationen über Atomwaffen der NATO.
- Nordatlantische Versammlung - Parlamentarische Versammlung der NATO.
- Organisation für Sicherheit und Zusammenarbeit in Europa - der OSZE gehören auch alle Nato-Staaten an.
- Supreme Headquarters Allied Powers Europe - Das militärische Hauptquartier der NATO, zuständig für Europa.
- STANAG - NATO-interne Standards.

Literatur


- Johannes Varwick / Wichard Woyke (Hg.): Die Zukunft der NATO. Transatlantische Sicherheit im Wandel. Opladen: Leske und Budrich 2000.
- Johannes Varwick (Hg.): Die Beziehungen zwischen NATO und EU. Leverkusen: Budrich 2005.

Weblinks


- [http://www.nato.int NATO-Homepage] (englisch)
- [http://www.nato-pa.int NATO Parliamentary Assembly] (englisch)
- [http://www.nato.int/docu/other/de/deutsch.htm Grundlegende Dokumente der NATO in dt. Sprache]
- [http://www.nato.int/docu/other/de/handbook.pdf Nato-Handbuch]
- [http://www.auswaertiges-amt.de/www/de/aussenpolitik/friedenspolitik/nato_unterbereich/index_html Das Auswärtige Amt der Bundesrepublik Deutschland mit Grundsatzinformationen]
- [http://www.lsg.musin.de/Geschichte/lkg/nato-nach-1991.htm Facharbeit zum Thema: Die NATO nach Zerfall des Ostblocks]
- [http://www.no-nato.de/ Infos gegen die NATO-Sicherheitskonferenz in München] Kategorie:Politische Organisation Kategorie:Militärbündnis Kategorie:US-Außenpolitik Kategorie:1949 ja:北大西洋条約機構 ko:북대서양 조약 기구 th:องค์การสนธิสัญญาป้องกันแอตแลนติกเหนือ

Buran (Raumfähre)

] Die Buran (russisch: Буран Schneesturm, Betonung auf der zweiten Silbe) war ein russisches Raumfährenprojekt, das äußerlich dem amerikanischen Space Shuttle stark ähnelte. Zeitweise arbeiteten 30.000 Menschen an diesem Projekt. Als Trägerrakete sollte die parallel entwickelte Energija dienen. Anders als das Space Shuttle hatte die Buran keine eigenen Starttriebwerke, so dass der Startschub nur von der Energija aufgebracht wurde. Beim amerikanischen Shuttle befinden sich die Haupttriebwerke am Orbiter selbst, welche beim Start von zwei seitlichen Feststoffboostern unterstützt werden. Durch den damit eingesparten Treibstoff und den zusätzlichen Platz für stärkere Flugtriebwerke hätte die Buran 14 Personen oder 30 Tonnen Nutzlast beim Start und bei der Landung noch 20 Tonnen Last transportieren können. Jedoch war das System dem amerikanischen nicht technisch überlegen, denn die Bordcomputer arbeiteten nicht zufriedenstellend, auch waren die Lebenserhaltungssysteme seit den ersten russischen Weltraumprojekten kaum weiterentwickelt worden. Daher diente die erste, 1980 fertiggestellte Buran-Raumfähre auch nur dem Test der Eigenschaften im Atmosphärenflug und war am 15. November 1988 zu ihrem ersten und einzigen orbitalen Flug gestartet. Der unbemannte Flug wurde nach zwei Erdumkreisungen planmäßig beendet. Die zweite Fähre, die 1990 unter dem Namen Ptitschka (russ.: Vögelchen) fertiggestellt wurde, sollte eigentlich 1991 den Flugbetrieb aufnehmen. Dazu kam es jedoch nie und das Programm wurde 1993 offiziell eingestellt. 1993 Der Bau drei weiterer Fähren wurden begonnen, jedoch wurden die Arbeiten nach dem Ende des Programms eingestellt. Darüber hinaus wurden eine Reihe von Mock-ups des Systems für verschiedene Tests gebaut. Eins dieser nicht flugfähigen Systeme steht heute als Ausstellungsstück im Gorkij-Park und wird als Kino genutzt. Ein weiteres, die Buran OK-GLI, hat Russland vor den Olympischen Spielen in Sydney 2000 als Ausstellungsobjekt nach Australien verkauft. Buran wurde in der Montagehalle "MIK-112" auf dem Weltraumbahnhof in Baikonur gelagert und am 12. Mai 2002 zerstört, als die Decke des Hangars bei mangelhaft ausgeführten Reparaturarbeiten einbrach. Der Verbleib der anderen Fähren ist nicht mit Sicherheit bekannt. Ptitschka soll sich noch in Baikonur befinden und der dritte (unfertige) Orbiter in der Tushino Fabrik in Moskau. Die beiden anderen sind vermutlich abgewrackt worden. Hangar Bei Dreharbeiten für die Formel 1 in Bahrain kamen einem Düsseldorfer TV-Team im Jahre 2004 vermehrt Gerüchte über das Vorhandensein einer russischen Raumfähre zu Ohren, für die sich allerdings niemand interessierte. Als das Team diesen Gerüchten folgte, stieß es tatsächlich auf eine Raumfähre. Wie sich herausstellte, handelte es sich dabei um die Buran 002, dem Prototypen des Raumfähren-Programms. Die Buran 002 war als einzige Fähre mit eigenen Triebwerken ausgestattet und absolvierte erfolgreich 25 unbemannte Atmosphären-Flüge, um das Landesystem des Raumgleiters zu testen. Lediglich die Buran war dazu in der Lage, Orbitalflüge durchzuführen. Orbit Die Buran 002 wurde als Ausstellungsstück anlässlich der Olympischen Spiele 2000 nach Sydney geholt. Die Ausstellung dort war allerdings wenig erfolgreich, weswegen ein anderes Projekt gestartet wurde. In Bahrain sollte die Raumfähre im Rahmen der Sommerfestspiele im Juni 2002 ausgestellt werden und wurde deshalb verliehen. Doch auch dieses Projekt scheiterte, und so blieb die Buran 002 wegen ausbleibender Leasing-Raten erstmal zur Sicherung in Bahrain, wo sie dann wohl in Vergessenheit geriet. Die Buran 002 wurde inzwischen vom Technik Museum Speyer für einen nicht genannten hohen sechstelligen Eurobetrag gekauft und wird dort ab 2005 ausgestellt werden.

Hauptsächliche Unterschiede zum amerikanischen Space Shuttle


- Die Buran war kein integraler Bestandteil eines Systems, sondern die Nutzlast der Energija-Trägerrakete. Deshalb konnte die Energija auch andere Nutzlasten mit bis zu 80 Tonnen Gewicht in den Weltraum befördern - wie es beim ersten Start geschah (theoretisch bis zu etwa 150 Tonnen durch Anbringung weiterer Booster). Für den Start der Buran wurden vier Flüssigtreibstoff-Booster, anstatt zwei Feststoffbooster wie bei den Space Shuttles, verwendet. Sie verbrannten Kerosin und flüssigen Sauerstoff und konnten, ausgestattet mit einer Oberstufe, als eigenständige Zenit-Raketen eingesetzt werden.
- Buran war zum bemannten als auch zum vollautomatischen Flug fähig und sie konnte vollautomatisch landen. Die bemannte Version wurde nie in den startfähigen Zustand gebracht.
- Die Raumfähre hatte keine Triebwerke, sondern kleine Düsen zum Manövrieren. Der Wegfall der großen Triebwerke bedeutet eine größere Nutzlast. Die größte Struktur des ganzen Systems war kein Treibstofftank wie beim Space Shuttle, sondern die Trägerrakete.
- Die Energija-Trägerrakete – inklusive der Booster – wurde für die Wiederverwendbarkeit konstruiert. Die Booster sowie das Antriebsteil der Zentralstufe mit den Triebwerken sollten zur Erde zurückkehren und mit Hilfe von Fallschirmen landen. Budgetkürzungen hatten aber zur Folge, dass die Wiederverwendbarkeit nie umgesetzt werden konnte. Das amerikanische Shuttle hat wiederverwendbare Triebwerke in der Raumfähre sowie (theoretisch) wiederverwendbare Booster, allerdings werden die Feststoffbooster des Shuttles ebenfalls aus Kostengründen nur einmal genutzt.
- Die Buran konnte 30 Tonnen in den Orbit befördern gegenüber den 25 Tonnen des Space Shuttle.
- Das Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand im Gleitflug beträgt bei der Buran 6.5, beim Space Shuttle 5.5. Deshalb konnte die russische Raumfähre 20 Tonnen Nutzlast wieder zur Erde fliegen, anstelle von 15 Tonnen beim Space Shuttle.
- Die Anordnung der Hitzeschutzkacheln der Buran ist optimiert, denn fast alle Fugen sind rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Luft ausgerichtet. Spitze Winkel, wie sie das Spaceshuttle hat, fehlen.

Weblinks


- [http://extrasolar-planets.com/raumfahrt/buran.php extrasolar-planets.com - Buran] (dt.)
- [http://bernd-leitenberger.de/energija-buran.html Energija und Buran bei Bernd Leitenberger] (dt.)
- [http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raketen/buran.shtml Energija und Buran] (dt.)
- [http://www.astronautix.com/craft/buran.htm Astronautix: Buran] (engl.)
- http://www.russianspaceweb.com/buran.html (engl.)
- [http://www.buran.ru/htm/molniya5.htm Buran Orbiter (engl.)], zusätzlich eine sehr ausführliche Beschreibung in Russisch mit vielen Diagrammen und Bildern auf [http://www.buran.ru/htm/homepage.htm] Kategorie:Wiederverwendbares bemanntes Raumfahrzeug ja:ブラン

Orbit (Himmelsmechanik)

Als Umlaufbahn oder Orbit wird die Bahnkurve bezeichnet, auf der sich ein Objekt periodisch um ein anderes (massereicheres, zentrales) Objekt bewegt. Die Bahn, die ein künstlicher Satellit oder ein natürlicher Himmelskörper bei Umrundung eines anderen Himmelskörpers beschreibt, hat genähert die Form einer Ellipse. Paare solcher Körper sind vor allem:
- Satellit, Raumtransporter oder Mond um die Erde
- Mond (Trabant) um einen der anderen Planeten
- Planeten, Kometen oder Asteroiden (Planetoiden) um die Sonne
- Doppelsterne umeinander.
- Jedoch sind nicht alle Bahnen geschlossen oder zeitlich stabil. Kometenbahnen können langgestreckt wie Hyperbeln sein, Mehrfachsterne oder Asteroiden auf instabile Bahnen gelangen. Der Umlauf aller Sterne um das galaktische Zentrum gleicht einer spiraligen Rotation mit 100 bis 300 Millionen Jahren. Jede Bahnellipse hat eine charakteristische Umlaufzeit, die sich aus der Masse der Objekte (vor allem des Zentralkörpers) und dem mittleren Bahnradius ergibt. Der Umlauf erfolgt genähert in einer "Bahnebene", die den Schwerpunkt der zwei Körper enthält. Der Vektor, der vom Zentralobjekt zum umlaufenden Objekt weist, wird Radiusvektor genannt.

Planeten, Bahnelemente, Doppelsterne

Am genauesten kennt man die Umlaufbahnen der Planeten unseres Sonnensystems. Anfang des 17.Jahrhunderts erkannte Johannes Kepler bei der Analyse der Marsbahn, dass diese Umlaufbahnen Ellipsen sind (siehe Keplersche Gesetze). Ähnliches gilt für alle Himmelskörper, die sich um die Sonne bewegen und keinen anderen Kräften (wie etwa der Sonnenwind) ausgesetzt sind. Aus dem Newtonschen Gravitationsgesetz kann man ableiten, dass in jedem Zweikörpersystem die Bahnen Kegelschnitte sind - das heißt Kreise, Ellipsen, Parabeln oder Hyperbeln. Hyperbelnen. Die Richtung des Bahnknotens (Ω) wird vom Frühlingspunkt gezählt (Näheres siehe Keplerellipse).]] Sie lassen sich - bei bewegten Punktmassen im Vakuum - exakt durch 6 Bahnelemente beschreiben:
- die Ellipsenform durch große Halbachse und Exzentrizität (a, e)
- die Bahnebene durch die zwei Winkel i, Ω
- und die Ellipsenlage und Perigäumszeit durch ω und T. Die wahren Umlaufbahnen weichen allerdings von diesen idealen "Keplerellipsen" ab, weil sie prinzipiell auch der Gravitationswirkung aller anderen Körper des Systems unterliegen. Solange die Körper weit genug voneinander entfernt sind, bleiben die Differenzen zu den idealisierten Kegelschnitten minimal. Die sog. Bahnstörungen lassen sich durch die "Störungsrechnung" der Himmelsmechanik ermitteln, die auf Carl Friedrich Gauß und einige seiner Zeitgenossen zurückgeht. Sie modelliert die einzelnen Kräfte und berechnet, wie die momentane Keplerellipse "oskulierend" in die nächste Ellipse übergeht. Zusätzlich bewirkt jede ungleiche Massenverteilung - wie die Abplattung von rotierenden Planeten - ein etwas inhomogenes Gravitationsfeld; es ist insbesondere an Änderungen der Bahnen ihrer Monde zu bemerken. Auch die Allgemeine Relativitätstheorie beschreibt Effekte, welche die Umlaufbahnen geringfügig verändern. Beispielsweise zeigt der Planet Merkur eine zwar kleine, aber durchaus messbare Abweichung von einer Ellipsenbahn. Er kommt nach einem Umlauf nicht mehr genau auf den Ausgangspunkt zurück, sondern folgt durch einer rechtläufigen Drehung der Apsidenlinie einer Rosettenbahn. Diese Periheldrehung kann die Newtonsche Gravitationstheorie zwar erklären, aber nicht vollständig. Dazu müsste die Sonne eine etwas abgeflachte Form haben. Eine hinreichende Erklärung für die Gesamtgröße der Periheldrehung aller betroffenen Planeten liefert die Allgemeine Relativitätstheorie. Auch Doppelsterne folgen genähert den Keplerschen Gesetzen, wenn man ihre Bewegung als zwei Ellipsen um den gemeinsamen Schwerpunkt versteht. Nur bei Mehrfachsystemen oder sehr engen Sternpaaren sind spezielle Methoden der Störungsrechnung erforderlich. Noch größere Instabilitäten weisen die Orbite zweier eng einander umkreisender Neutronensterne auf. Durch die Effekte der Raum-Zeit-Relativität entsteht Gravitationsstrahlung, und die Neutronensterne stürzen (nach langer Zeit) ineinander. Zahlreiche Röntgenquellen am Himmel sind auf diese Weise zu erklären. Als die Physiker um die Jahrhundertwende begannen, die Bahnen der Elektronen im Atom zu berechnen, dachten sie an ein Planetensystem im Kleinen. Die ersten Modelle waren Keplerbahnen der Elektronen um den Atomkern. Allerdings erkannte man bald, dass Elektronen, die um den Kern kreisen, gemäß den Maxwellgleichungen Elektromagnetische Wellen aussenden und wegen der so abgestrahlten Energie in Bruchteilen von Sekunden in den Atomkern stürzen müssten. Dies war eines der Probleme, die schließlich zur Entwicklung der Quantenmechanik führten.

Erdumlaufbahnen

Die meisten Raumflüge finden in niedrigen Bahnen (einige 100 km) um die Erde statt (z.B. Space-Shuttle-Missionen). Von besonderer Bedeutung ist auch die geostationäre Bahn in 35.800 km Höhe ohne Bahnneigung. Satelliten in diesem Orbit stehen relativ zur Erdoberfläche still, was insbesondere für Kommunikationssatelliten von Vorteil ist. Entgegengesetzte Forderungen werden an Beobachtungssatelliten wie Wettersatelliten oder Spionagesatelliten gestellt. Diese sollen nach Möglichkeit die gesamte Erdoberfläche beobachten können. Deshalb wird hier ein niedriger polarer Orbit gewählt, d.h. der Satellit fliegt ungefähr über die Pole der Erde. Durch diese Bahn können alle Breitengrade erfasst werden, und da sich die Erde unter der Bahnebene durch dreht, kann so nach und nach die gesamte Erdoberfläche untersucht werden.

Arten von Erdorbits

Low Earth Orbit (LEO)


- Höhe: 200 - 1200km
  - Höhen zwischen 1200 und 3000 km Höhe sind zwar theoretisch denkbar, werden aber auf Grund der hohen Strahlungsbelastung durch den Van-Allen-Gürtel nach Möglichkeit vermieden.
- Besonderheiten: Energieärmste Bahnen und damit am leichtesten zu erreichen. Raumfahrzeuge bewegen sich mit etwa 7 km/s mindestens 10x schneller um die Erde, als diese sich dreht.
- Wird genutzt für:
  - Low-Earth-Orbit-Satellit
  - Bemannte Raumfahrt (außer den Apollo-Missionen zum Mond) und Raumstationen.
  - Spionagesatelliten (aufgrund ihrer Erdnähe) (z.B. amerikanische Keyhole-Satelliten)
  - astronomische Satelliten (z.B. Hubble Teleskop)
  - Erderkundungssatelliten (z.B. ERS)
  - Globale Kommunikationssatellitensysteme (z.B. Iridium)

Sonnensynchroner Orbit (SSO)


- Höhe: 700-1000 km
- Besonderheiten: Durch die Abweichung der Erde von der Kugelform wirkt auf jede Satellitenbahn, die nicht genau im Äquator oder senkrecht dazu liegt, ein Drehmoment, das eine Präzessionsbewegung der Bahnebene um die Erdachse zur Folge hat. Bei Satellitenbahnen, die in die gleiche Richtung wie die Erdrotation verlaufen, wirkt die Präzessionsbewegung entgegengesetzt zur Erdrotation. Bei Bahnen entgegen der Erdrotation wirkt die Präzession in die gleiche Richtung wie die Erdrotation.
Bei einer bestimmten Inklination zwischen ca. 96° und 99° (u.a. abhängig von der Höhe des Orbits) beträgt die Präzession für Satelliten im LEO genau eine Umdrehung pro Jahr, so dass die Orientierung der Bahn gegenüber der Sonne immer gleich bleibt. Der Satellit passiert einen Punkt auf der Oberfläche immer zur selben Ortszeit, wodurch sich die gewonnenen Daten verschiedener Tage leichter vergleichen lassen, da sich das Reflexionsverhalten von Oberflächen mit dem Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ändert. Eine genaue wissenschaftliche Klassifikation und ein Vergleich der Daten ist also nur dann möglich, wenn der Winkel Sonne-Erde-Satellit im Beobachtungszeitraum immer gleich ist, was durch den SSO erreicht wird. Bewegt sich der Satellit entlang der Dämmerungszone (Morgen- bzw. Abendstunde), läßt sich auf optischen Aufnahmen die Höhe von Objekten aus der Länge des Schattenwurfs ableiten. Wenn der Satellit zusätzlich die Erde so umkreist, dass er den Erdschatten nicht passiert, kann er ständig von Solarzellen mit Energie versorgt werden und benötigt keine Batterien.
- Wird genutzt für:
  - Erderkundungssatelliten wie Landsat, ERS usw.
  - Meteorologische Satelliten
  - Spionagesatelliten
  - Sonnenbeobachtungssatelliten wie ACRIMSat, TRACE

Medium Earth Orbit (MEO)


- Höhe: 1000-36000 km
- Besonderheiten: Bahnhöhe zwischen LEO und GEO
- Wird genutzt für:
  - Medium-Earth-Orbit-Satellit
  - Globale Kommunikationssatellitensysteme wie Globalstar
  - Navigationssatelliten wie GPS, Galileo oder Glonass

Geotransfer Orbit (GTO)

: siehe auch: GTO-Transferbahn
- Höhe: 200-800 km Perigäum, 36000 km Apogäum
- Besonderheiten: Übergangsorbit, um einen GEO zu erreichen (siehe auch Hohmann-Transfer). Das Perigäum wird in den meisten Fällen vom Satelliten selbst angehoben, indem im Apogäum ein Raketenmotor gezündet wird. Einige Raketen wie die russischen Proton und die amerikanischen Titan IIIC, Titan IV Centaur, Atlas V und Delta IV sind in der Lage, Satelliten direkt im geostationären Orbit auszusetzten.

Geostationärer Orbit (GEO bzw. GSO)

:siehe auch: Geosynchrone Umlaufbahn
- Höhe: 35786 km auf einer Kreisbahn über dem Äquator
- Besonderheiten: Ein Satellit im GEO umrundet die Erde genauso schnell wie diese sich dreht - befindet sich also bezüglich eines Punktes auf der Erdoberfläche immer an derselben Position.
- Wird genutzt für:
  - Geostationärer Satellit
  - Kommunikationssatelliten
  - Satelliten für TV-Übertragung wie Astra oder Eutelsat

Highly Elliptical Orbit (HEO)

Geostationäre Orbits sind für die Versorgung von Polargebieten ungeeignet, weil die Satelliten in Polargebieten nur eine geringe Elevation haben, ab dem 82. Breitengrad sogar ganz unter den Horizont rutschen. HEO-Orbits sind hier eine Alternative, auch wenn der Aufwand für das Senden (mindestens 2 Satelliten für 24-Stunden-Versorgung notwendig) und Empfangen (Antennennachführung notwendig) deutlich höher als bei GEO sind. Siehe auch: Highly-Elliptical-Orbit-Satellit

Überblick der Umlaufbahnen

Eigenschaften

Highly-Elliptical-Orbit-Satellit Da die Form eines Orbits weitgehend einer Ellipse entspricht, wird die Flugbahn eines Satelliten über die Lage dieser Ellipse bezüglich des Zentralkörpers beschrieben.

Position der Ellipse bezüglich des Zentralkörpers


- i Inklination (Bahnneigung)
- \Omega Länge des aufsteigenden Knotens
- \omega Winkelabstand des Perigäums

Position auf der Ellipse und Form


- \phi wahre Anomalie
- a Große Halbachse
- e Exzentrizität

Umlaufzeit

Die Umlaufzeit eines Orbits berechnet sich zu :U = \sqrt mit
- U die Umlaufzeit,
- a die Große Halbachse,
- M1 und M2 die Massen des Zentralkörpers und des Satelliten,
- G die Gravitationskonstante. Zu beachten ist, dass die Umlaufzeit unabhängig von der Exzentrizität und damit von der kleinen Halbachse der Bahn ist. Alle ellipsenförmigen Umlaufbahnen mit der gleichen großen Halbachse benötigen die gleiche Umlaufzeit.

Siehe auch


- Bahnbestimmung, Bahnneigung, Bahnebene
- Baryzentrum, Gravitationskonstante, Himmelsmechanik
- Bahnstörungen eines Satelliten, Entdeckung des Neptun
- Atommodell, Niels Bohr
- Astrojax

Weblinks


- [http://www.schulphysik.de/strutz/keplergl.pdf wahre/ exzentrische Anomalie in Keplerbahnen (pdf-Dokument)] Kategorie:Himmelsmechanik simple:Orbit th:วงโคจร

Raumstation

Raumstationen sind Raumfahrzeuge, die sich meist im Orbit eines Himmelskörpers befinden und es Menschen ermöglichen, längere Zeit auf ihnen zu leben. Raumstationen sind, da sie selbst nicht über einen Antrieb zur Fortbewegung oder Landevorrichtungen verfügen, auf andere Raumfahrzeuge für Transporte angewiesen. Orbit Technisch herausfordernd beim Betrieb einer Raumstation ist vor allem die Versorgung der Besatzung. Aufgrund der hohen Kosten für Transporte mussten Systeme entwickelt werden, die den Betrieb einer Raumstation weitgehend autark erlauben, d.h. in einem geschlossenen Kreislauf. Besonders bei der Aufbereitung von Wasser und Luft wurden dabei große Fortschritte erzielt. Die Umlaufbahn um die Erde ist in 300 Kilometern Höhe nicht stabil, da eine sehr dünne Atmosphäre die Raumstationen ständig abbremst. Ohne regelmäßigen Schub in höhere Umlaufbahnen würden Raumstationen daher nach einigen Monaten oder Jahren wieder in die Erdatmosphäre eintreten. Auch die Gravitation anderer Himmelskörper könnte die Umlaufbahn einer Raumstation stören. Raumstationen benötigen daher eine ständige Versorgung, besonders von Treibstoff zur Kurskorrektur. Die erste Raumstation war 1971 die sowjetische Saljut 1. Die bisher bedeutendste Raumstation war die sowjetische Station Mir, die fast 15 Jahre lang schrittweise ausgebaut und genutzt wurde. Zukünftige Raumstationen könnten in größerer Entfernung zur Erde in einem der Lagrange-Punkte positioniert werden. Die Lagrange-Punkte ermöglichen der Raumstation einen wesentlich stabileren Orbit, was die nötigen Kurskorrekturen und damit den Treibstoffverbrauch erheblich reduzieren würde. Allerdings ist die Intensität der kosmischen Strahlung in einer größeren Entfernung zur Erde erheblich größer, weil dort der Schutz durch das Erdmagnetfeld fehlt. Für eine solche Raumstation wäre es also notwendig, besondere Vorkehrungen zum Strahlenschutz zu treffen. Liste von Raumstationen:
- Saljut (1-7)
- Skylab
- Mir
- ISS

Siehe auch


- Liste bemannter Missionen zur Raumstation Mir
- Liste bemannter Missionen zur Internationalen Raumstation
- Raumfahrt
- Russische Raumfahrtbehörde
- c-base

Weblinks

[http://www.heavens-above.com heavens-above.com] zeigt den momentanene Position der ISS Kategorie:Raumstation ja:宇宙ステーション

Kommunikationssatellit

)]] Nachrichtensatelliten sind unbemannte künstliche Satelliten, welche die Erde umkreisen und Informationsübertragungen auf jeden Punkt der Erdoberfläche ermöglichen. Nachrichtensatelliten dienen vor allem der Übertragung von Hörfunk- und Fernsehsendungen, aber auch für die Satellitenkommunikation und digitale Datenübertragung. Die heute üblichere Bezeichnung ist Kommunikationssatellit. Neben den von staatlichen und kommerziellen Trägern unterhaltenen Satelliten, finden sich unter dieser Gruppe auch die einzigen von Enthusiasten betriebenen Satelliten, OSCAR. Frühe Nachrichtensatelliten arbeiteten passiv, das heißt, es waren große metallisierte Ballons, die von starken Richtfunksendern angestrahlt wurden und die Funkwellen reflektierten. Spätere Generationen von Nachrichtensatelliten arbeiten aktiv: Transponder an Bord des Satelliten empfangen das Signal der Bodenstation, und senden es über Richtantennen wieder zu einem bestimmten Bereich des Erdbodens zurück. Der geografische Bereich, in dem das Satellitensignal zu empfangen ist, wird Ausleuchtzone genannt. Die Fläche der Ausleuchtzone ist immer von der Qualität der Empfangsanlage, zum Beispiel von der Größe des Antennenspiegels abhängig. Bei Nachrichtensatelliten mit schwachen Sendeeinrichtungen wird das Signal wieder von Erdfunkstellen empfangen und in das Fernmeldenetz eingespeist. Die Rundfunksendungen werden dann entweder terrestrisch übertragen oder ins Breitbandkabelnetz eingespeist. Erdfunkstellen für Kabelfernsehen nennen sich Kabelkopfstationen. Moderne Nachrichtensatelliten besitzen Transponder, deren Sender so leistungsstark sind, dass sie vom Konsumenten direkt empfangen werden können. Für eine gute Signalqualität muss eine Quasi-Sichtverbindung zum Satelliten bestehen. Eine Signaldämpfung durch Wände, Häuser oder starken Regen erschwert den Empfang bis zur Unmöglichkeit. Transponder Manche Nachrichtensatelliten haben zusätzliche Funktionen. Sie können z.B. Korrektursignale für die Satellitennavigation übertragen. Die Nachrichtensatelliten umkreisen die Erde auf Kreis- bzw. Ellipsenbahnen. Die wichtigste Art von Nachrichtensatelliten sind Satelliten welche die Erde auf einer geostationären Umlaufbahn umkreisen, also von der Erde aus gesehen immer über dem selben Ort stehen (Synchronsatellit). Mit drei um jeweils 120° gedrehten Synchronsatelliten lässt sich jeder Ort, bis auf die Polgebiete, auf der Erde erreichen. Für die Polgebiete nutzt man asynchrone Satelliten, deren Umlaufbahn gegen den Äquator gedreht ist. Im Jahr 2009 soll mit dem Start des Mars Telecommunications Orbiter zum ersten Mal auch ein Nachrichtensatellit auf dem Weg zu einem anderen Planeten geschickt werden. Dort soll er durch die Erhöhung der Übertragungskapazität zwischen den Marssonden und der Erde die Erforschung des Mars unterstützen.

Siehe auch


- Erdsatellit
- Fernsehsatellit

Weblinks


- [http://www.amsat.org/ Amateurfunksatelliten - Dachorganisation AMSAT] Kategorie:künstlicher Satellit Kategorie:Telekommunikation ja:通信衛星

Bemannter Marsflug

Der bemannte Marsflug ist ein erklärtes Fernziel der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA und der europäischen Raumfahrtagentur ESA und gilt allgemein als das bisher ehrgeizigste Zukunfts-Projekt der Raumfahrt. Die ersten Planungen zu einem bemannten Marsflug entstanden im Vorfeld und im Verlauf des Apollo-Projekts der USA. Nach der Mondlandung 1969 wurde dieses Ziel aber nicht zuletzt aus finanziellen Gründen wieder in Frage gestellt. Auch US-Präsident George H. W. Bush stellte in seiner Regierungszeit derartige Pläne vor, die aber wieder verworfen wurden.

Planungen der USA und Europa

Die europäischen Raumfahrt-Agentur ESA setzte 2001 das Aurora Programm auf, dessen Ziel unter anderem die Planung einer bemannten Mond- und Marsmission ist. Da jedoch die finanziellen Möglichkeiten der ESA relativ gering sind, dürften diese Pläne nur in einer internationalen Zusammenarbeit umzusetzen sein. US-Präsident George W. Bush stellte Anfang 2004 eine langfristige Planung für die NASA vor, die den Schwerpunkt auf bemannten Missionen zum Mond und Mars setzt. Dafür soll im ersten Schritt bis 2010 mit dem Crew Exploration Vehicle ein neues bemanntes Raumfahrzeug konstruiert werden, mit dem die Astronauten später unter anderem zum Mond fliegen könnten. Einig ist man sich in dem Vorhaben, dass unbemannte Missionen die Landung von Menschen auf dem Mars vorbereiten sollen und werden. Sowohl das US-amerikanische wie auch das europäische Programm sieht dies so vor.

Absichten von Russland und Indien

Im Raumfahrtprogramm Russlands bis 2015 ist eine unbemannte Mission zum Marsmond Phobos vorgesehen. Ein langfristige Planung oder Absichtserklärung für eine bemannte Mission ist nicht bekannt. Indiens Präsident Abdul Kalam unternahm am 26. Juni 2004 einen ersten entsprechenden Vorstoß seines Landes, in dem er auf einer Videokonferenz in Bangladore den USA anbot, ein US-amerikanisch-indisches Team bis zum Jahr 2050 auf den Mars zu schicken. Diese Offerte wurde im Rahmen einer kurz vorher vereinbarten engeren Zusammenarbeit im Bereich der Raumfahrt abgegeben. Darüber hinaus ist der Vorstoß auch auf Grund der Biografie von Kalam erklärbar, war er doch in der Vergangenheit für die Entwicklungen indischer Raketenprogramme verantwortlich.

Chinas Pläne zielen auf den Mond

Über Pläne, die Volksrepublik China könne eine bemannte Marsmission starten, wurde bisher nichts bekannt. Zwar hat man ein ambitioniertes Raumfahrtprogramm, welches neben weiteren bemannten Flügen auch eine Raumstation und Mondmissionen vorsieht, über eine Marsmission denkt man offiziell jedoch noch nicht nach.

Ziele einer zukünftigen Mission

Neben dem eigentlichen Ziel eines bemannten Marsflugs, mehrere Menschen von der Erde auf die Oberfläche des Mars und wieder zurück zu bringen, ist die Suche nach Leben außerhalb der Erde eines der wichtigsten Ziele einer solchen Mission. Viele Wissenschaftler vertreten die Ansicht, dass die unbemannte Erforschung mit Raumsonden oder Landungsrobotern alleine nicht ausreichen wird. Nur einen einzelnen Astronauten auf die Reise zu schicken, erscheint nicht realistisch, unter anderem wegen der Projektorganisation und der Weltraummedizin. Befürworter einer Marskolonisation wollen Menschen auf den Planeten senden, die den Rest ihres Lebens als Vorkolonisatoren dort verbringen sollen. Langfristig ist dann, nach einem Terraforming, die Besiedlung denkbar.

Auswirkungen auf die Astronauten

Physiologie

Neben der Gefährdung durch die Einwirkung von Strahlungen auf den Menschen, die durch technische Maßnahmen vermindert werden kann, gilt die lang anhaltende Schwerelosigkeit während des Raumflugs als größtes medizinisches Problem. Muskeln und Kreislauf werden durch die fehlende Schwerkraft erheblich geschwächt.

Psychologie

Neben den körperlichen Auswirkungen eines Langzeitfluges rückte in den vergangenen Studien auch ein psychologischer Aspekt in den Blickpunkt. Die lange Isolationsphase eines Astronauten und der damit verbundenen Abkopplung von einer sich verändernden Umwelt kann gerade in einer kleinen Gruppe zu erheblichen Spannungen führen. Forschungsergebnisse aus verschiedenen Projekten auf der Erde wie z.B. Biosphere 2 belegen das.

Diskussion der Technik

Unfallgefahr

Nach dem heutigen Stand der Technik würde ein Raumschiff etwa sechs Monate für den Hinflug und die gleiche Zeit für den Rückflug benötigen. Dabei müsste etwa ein Jahr Wartezeit auf dem roten Planeten einkalkuliert werden, bis der Mars auf seiner Bahn wieder am erdnächsten Punkt angekommen ist. Durch diese lange Missionsdauer von etwa zwei Jahren steigt die Gefahr und die Wahrscheinlichkeit von technischem Versagen lebenswichtiger Systeme und unvorhersehbarer externen Ereignissen, beispielsweise ein Einschlag von Mikrometeoriten in das Raumschiff. Durch die große Entfernung zur Erde ist eine Hilfeleistung im Falle eines solchen Unfalls von der Erde aus unmöglich, es sei denn, die Havarie ereignete sich bei Ab- oder Rückflug in Erdnähe. Eine Umkehr aus der Hinflugbahn heraus wäre ein Manöver, das aus bahnmechanischen Gründen ebenfalls nicht möglich ist. Auf dem Mars angekommen, stellt die Atmosphäre des Planeten für die Astronauten die größte Gefahr dar. Im Gegensatz zum Mond ist auf dem Mars mit ständigen kurzfristigen Veränderungen der Umweltbedingungen zu rechnen. Dazu zählen der relativ schnelle Wechsel von Tag und Nacht und somit der Temperaturen an der Oberfläche sowie ganz besonders die atmosphärischen Bewegungen in Form von horizontalen und vertikalen Winden mitsamt der Staublast, die sie bewegen. Eine Landung unter diesen Bedingungen wäre sehr schwierig. Weiter dürften auf dem Mars unbekannte Gefahren lauern, die jede Bewegung auf der Oberfläche zum Risiko werden lassen, wie etwa optische oder akustische Phänomene und Täuschungen, erst kürzlich entdeckte, mit den sehr häufigen Windhosen in Verbindung stehende elektrische Entladungen, verdeckte Spalten und ähnliches weiter.

Missionsszenarien

Mars Direct

Mars Direct ist ein Missionsplan, der 1990 von Robert Zubrin erstellt wurde. Es werden Startraketen von der Kapazität der Saturn V benötigt. Bevor Menschen Richtung Mars geschickt werden, startet ein unbemanntes Raumfahrzeug, das auch das Raumschiff zur Rückkehr beinhaltet, von der Erde und landet auf dem Mars. Dieses führt einen kleinen Kernreaktor mit, der 100 kW elektrische Leistung liefert. Mit 6 Tonnen von der Erde mitgebrachtem Wasserstoff, dem Kohlendioxid der Marsatmosphäre und der elektrischen Energie aus dem Kernreaktor wird Methan und Wasser erzeugt (Sabatier-Prozess). Das Wasser wird elektrolytisch gespalten, der Wasserstoff wird wieder zur Methan- und Wasserherstellung verwendet. So entstehen aus 6 Tonnen Wasserstoff und Kohlendioxid aus der Marsatmosphäre 24 Tonnen Methan und 48 Tonnen Sauerstoff, die bei tiefen Temperaturen als Flüssigkeiten gespeichert werden. Zusätzliche 36 Tonnen Sauerstoff sollen durch Elektrolyse von Kohlendioxid gewonnen werden. Von den so erzeugten 108 Tonnen Treibstoff und Oxidationsmittel werden 96 Tonnen für die Rückkehr zur Erde benötigt, der Rest wird für Fahrzeuge auf der Marsoberfläche verwendet. Beim nächsten Startfenster, also 26 Monate nach dem unbemannten Raumschiff, startet das bemannte Raumschiff. Damit während der 6-monatigen Reise zum Mars keine Schwerelosigkeit herrscht (eine Adaption an die Marsschwerkraft würde danach Zeit kosten), wird die Oberstufe der Startrakete mit einem Seil mit dem bemannten Raumschiff verbunden, das System wird danach in Rotation versetzt, um Marsschwerkraft zu simulieren. Kurz vor der Landung, die in unmittelbarer Umgebung des 26 Monate früher gestarteten unbemannten Schiffs erfolgen soll, wird diese Seilverbindung wieder getrennt. Das bemannte Raumschiff bringt das Habitat mit, in dem die Astronauten auf der Marsoberfläche leben. Falls die Landung aufgrund von Fehlern weiter weg von der ursprünglichen Landestelle erfolgt, so sollen die Astronauten mit dem mitgeführten Fahrzeug bis zu 1000 km zu dieser fahren können. Nach ca. 1,5 Erdjahren auf der Marsoberfläche sollen die Astronauten mit dem bereitstehenden Rückkehrraumschiff den Mars wieder verlassen und zur Erde zurückkehren. Ungefähr gleichzeitig mit dem Start einer bemannten Mission soll das nächste unbemannte Schiff zur Treibstofferzeugung gestartet werden, damit später die nächste Region der Marsoberfläche erforscht werden kann. Die Kosten für drei solcher Missionen werden auf ca. 50 Milliarden US-Dollar geschätzt, wesentlich weniger als die 400 Milliarden US-Dollar, auf die die Kosten eines bemannten Marsflugs 1989 nach einer Initiative von US-Präsident George H. W. Bush geschätzt wurden.

Möglicher Nutzen der Mission

Durch die hohen Anforderungen in den Bereichen Antriebstechnik, Sicherheitstechnik, Lebenserhaltungssysteme und exobiologischer Forschung wird die Entwicklung neuer und verbesserter Systeme notwendig. Viele erwarten einen so genannten Innovationsschub in bestimmten Sparten, der im weiteren Verlauf der staatlichen ökonomischen Systeme einen Teil der hohen Kosten amortisiert. Siehe auch: Mars (Planet), Marskolonisation

Weblinks


- [http://www.marssociety.de Mars Society Deutschland]
- [http://www.extrasolar-planets.com/raumfahrt/marsmission.php extrasolar-planets.com - Bemannte Marsmission] (dt.)
- [http://www.thomas-muetsch.de/mars.html Thomas Mütsch - Bemannte Marsmission] (dt.)
- [http://www.raumfahrer.net/astronomie/planetmars/home.shtml Raumfahrer.net: Planet Mars] (deutsch)
- [http://marsprogram.jpl.nasa.gov/science/human/ NASA: Human Mars Exploration] (englisch)
- [http://mepag.jpl.nasa.gov/reports/mhp_ssg_(06-02-05).pdf NASA: Studie über Risiken eines bemannten Marsflugs] (englisch) Kategorie:bemannte Raumflüge zu anderen Himmelskörpern

GTO-Transferbahn

Ein GTO, also Geostationary Transfer Orbit, ist ein Orbit, auf dem Satelliten von Raketen ausgesetzt werden, um kurz darauf auf einer geostationären Umlaufbahn endgültig positioniert zu werden. Der Orbit hat die Form einer lang gestreckten Ellipse. Ein Brennpunkt der Ellipse stellt die Erde dar. Der am weitesten von der Erde entfernte Punkt – das Apogäum – liegt auf dem geostationären Orbit in 36.000 km Höhe über dem Äquator. Normalerweise setzt eine Rakete den Satelliten am erdnächsten Punkt (dem Perigäum) der Ellipsenbahn aus. Nachdem der Satellit eine halbe Ellipsenbahn ohne Antrieb zurückgelegt hat, feuert er sein Triebwerk (dem Apogäumsmotor) und macht aus dem GTO eine kreisförmige Bahn, den geostationären Orbit. Im einfachsten Fall ist die GTO-Transferbahn ein Teil eines Hohmann-Transfers, der einen energetisch sehr günstigen Übergang zwischen zwei kreisförmigen Orbits mit unterschiedlichem Radien beschreibt. Seit Einführung der Ionentriebwerke geht man auf sogenannte GTO+ („plus“) Transferbahnen über. In diesem Fall ist die Übergangsellipse noch viel stärker gestreckt – der Satellit schießt quasi über sein Ziel hinaus. Durch ein gezieltes Feuern der Ionentriebwerke wird aus der langgestreckten Ellipse der geostationäre, kreisförmige Orbit. Kategorie:Raumfahrtphysik ja:静止トランスファ軌道

Saturn V

] Die Familie der Saturn-Raketen gehört zu den leistungsstärksten Trägersystemen der Raumfahrt, die jemals gebaut wurden. Sie wurden hauptsächlich von deutschen Wissenschaftlern und Technikern unter Leitung Wernher von Brauns für die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA im Rahmen des Apollo-Projekts entwickelt.

Bauarten

Im zweiten Halbjahr 1959 wurden verschiedene Möglichkeiten untersucht, wie eine neue, sehr starke Rakete zusammengesetzt sein könnte. Der Name Saturn stand dafür bereits fest. Es gab drei prinzipielle Möglichkeiten, die mehr oder weniger auf existierenden Raketen basierten: Saturn A, Saturn B und Saturn C. Davon gab es noch acht Untertypen: A-1, A-2, B-1 und C-1 bis C-5. Das Entwicklungsteam entschied sich für die Variante C-5, entwickelte aber parallel die Version C-1 weiter, die zwar nicht so leistungsfähig war, aber schneller zur Verfügung stehen würde. 1962 wurde entschieden, dass auch eine stärkere Version der C-1 benötigt werden würde, die C-1B. 1963 wurde das C aus den Bezeichnungen gestrichen, und die drei Raketen in Saturn-I, Saturn-IB und Saturn-V umbenannt. Das bekannteste und größte Mitglied der Familie, die Saturn-V-Rakete wurde für die Mondlandungen benutzt und ist gleichzeitig eine der größten und stärksten Raketen, die je eingesetzt wurden. Sie besteht aus drei Stufen und trägt an der Spitze das Apollo-Raumschiff, bestehend aus Lunar Module, Service- und Kommandomodul sowie dem Rettungsturm.

Das Ende

Der letzte Start der Saturn V erfolgte am 14. Mai 1973, als die Raumstation Skylab in die Erdumlaufbahn gebracht wurde. Der letzte Start einer Saturn-I-B erfolgte am 15. Juli 1975 im Rahmen des Apollo-Sojus-Projekts. Die letzte vollständige Saturn V wurde für den gestrichenen Flug Apollo 18 gebaut. Sie liegt seit 1977 als Ausstellungsstück vor dem Lyndon B. Johnson Space Center in Houston. Da sie lange Zeit nicht gepflegt wurde, droht ihr derzeit der Verfall durch Rost, Pflanzenbewuchs und verschiedene Tierarten, die dort ein neues Zuhause gefunden haben. Das Smithsonian Institution's National Air and Space Museum versucht nun durch Spendengelder eine weitgehende Restaurierung durchzuführen.

Technische Daten der Saturn IB

Anm.: die größere Gesamthöhe von 68 m ergibt sich aus zusätzlichen Stufenadaptern, u.a. für die Parkbucht des Lunar Module, sowie dem Apollo-Mutterschiff einschließlich der Rettungsrakete.

Technische Daten der Saturn V

Anm.: die größere Gesamthöhe von 110 m ergibt sich aus zusätzlichen Stufenadaptern, u.a. für die Parkbucht des Lunar Module, sowie dem Apollo-Mutterschiff einschließlich der Rettungsrakete.

Datenblatt

Höhe angegeben mit und ohne Apollo-Raumschiff. Nutzlast bezieht sich auf die Nutzlast in einem Low Earth Orbit (LEO). Quellen: [http://www.nasa.gov NASA], Technische Daten aus [http://history.nasa.gov/MHR-5/app_b.htm]

Ablauf der Mondmission

S-IC-Sequenz

Die Apollo-Missionen begannen ihre Reise zum Erdtrabanten vom Startkomplex 39 des John F. Kennedy Space Centers. Nach erfolgtem Start brannte die erste Stufe der Saturn V für 2,5 Minuten und brachte die Rakete so auf eine Höhe von 61 Kilometern. Die Geschwindigkeit betrug bei Brennschluss 8.600 km/h. Es wurden in diesen 2,5 Minuten ca. 2.000 t Treibstoff verbrannt.

S-II-Sequenz

Nach Abwurf der ersten Stufe zündete die zweite und brannte für weitere sechs Minuten. Deren Brennschluss erfolgte in ca. 185 km Höhe bei einer Geschwindigkeit von 24.600 km/h.

S-IVB-Sequenz

Für weitere 2,5 Minuten übernahm nun die dritte Stufe den Antrieb. Sie brannte insgesamt bis zwölf Minuten nach dem Start und wurde während der nächsten zweieinhalb Erdumrundungen nicht abgeworfen. Während dieser Zeit wurde das Raumschiff auf Funktionalität überprüft und das "Go" für den Einschuss auf die Mondbahn gegeben.

Einschuss in die Mondbahn

Die dritte Stufe wurde zum Einschuss in die Mondbahn noch einmal für mehr als fünf Minuten gezündet. Nach Brennschluss war das Raumschiff auf einer Geschwindigkeit von 39.400 km/h (> 10 km/s) und auf Kurs zum Mond. Die Mondlandefähre, die während der ganzen Zwischenzeit im oberen Teil der dritten Stufe verweilte, wurde nun nach Abkopplung des Apollo-Raumschiffs und dessen 180° Drehung aus der Stufe gezogen. Abschließend musste durch eine Kurzzündung des Triebwerks die dritte Stufe noch auf eine andere Bahn als das Apollo-Raumschiff gebracht werden, damit im nachhinein keinerlei Kollisionsmöglichkeit gegeben war. Meist wurde sie in einen solaren Orbit eingeschossen oder wie im Fall von Apollo 13 auf einen Kollisionskurs mit dem Mond gebracht, um seismische Experimente durchführen zu können. Siehe auch: Skylab, Geschichte der Raumfahrt, Wernher von Braun, N1, Guppy (Flugzeug)

Flüge der Saturn-Rakete

Weblinks


- [http://history.nasa.gov/SP-4206/sp4206.htm NASA - Stages to Saturn] - englischsprachig
- [http://history.nasa.gov/MHR-5/contents.htm NASA - Saturn Illustrated Chronology] - englischsprachig
- [http://www.skyrocket.de/space/doc_lau_fam/saturn.htm Gunters Space Page - Ausführliche Seite zu fast allen existierenden Transportraketen]
- [http://www.bernd-leitenberger.de/saturn.html - Ausführliche Seite zu den Saturn-Raketen] Kategorie:Apolloprogramm Kategorie:Raketentyp Kategorie:Weltrekorde

N1

N1 ist die Bezeichnung einer sowjetischen Mondrakete, die im Rahmen des sowjetischen Mondprogramms entwickelt wurde. Nach den ersten Raumfahrterfolgen konzentrierten sich die Raumfahrtmächte UdSSR und USA auf den "Wettlauf zum Mond". Während in den USA für das Apollo-Projekt Saturn-Raketen entwickelt wurden, wurde in der UdSSR gleichzeitig an zwei verschiedenen Raketenprojekten gearbeitet. Das OKB-1 unter der Leitung von Sergei Koroljow entwickelte die Mondrakete N1. Als problematisch erwies sich die Suche nach einem leistungsstarken Raketentriebwerk, da der bisherige Chef der Triebwerksentwicklung des OKB Walentin Gluschko zum konkurrierenden Büro OKB-52 gewechselt war. Zum Einsatz kamen schließlich NK-15 Triebwerke (je 1,44 MN Schub) von Nikolai Kusnezow. Auf Grund der Leistungscharakteristik der Triebwerke waren für die erste Stufe der N-1 Rakete 30 Einzeltriebwerke erforderlich, deren Regelung massive Probleme verursachte und schließlich zum Scheitern der ersten Versuchsstarts führte.

Technische Daten


- Dreistufige Flüssigkeitsrakete
- Entwicklungsbeginn: 1960
- Erstflug: 21. Februar 1969
- Höhe: 105,3 m
- Startmasse: 2750 t
- Gesamtschub: 43,3 MN
- Leermasse: 277 t
- Nutzlast: 70 t, später 95 t geplant
- Treibstoff: Kerosin/Flüssigsauerstoff

Liste der Testflüge


- Rakete 3L (21. Februar 1969) - Vibrationsschaden an Regelungseinrichtungen, Brand der Erststufe nach 68,67 s.
- Rakete 5L (3. Juli 1969) - Absturz durch Verunreinigungen in einer Sauerstoffleitung nach 23 s mit Zerstörung der Starteinrichtung.
- Rakete 6L (27. Juli 1971) - Versagen der Lagestabilisierung der Rakete nach 50,9 s
- Rakete 7L (23. November 1972) - Explosion einer Sauerstoffpumpe, Brand der Rakete, Absturz nach 106,9 s

Weblinks


- [http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raketen/n1.shtml Das sowjetische Mondprogramm und die Rakete N-1 (Herkules)] (dt.) Kategorie:Raketentyp

Zenit (Rakete)

:Für die schweizer Zenit Höhenforschungsrakete siehe Zenit (Höhenforschungsrakete) ---- Die Zenit [] (russisch Зени́т, ukrainisch: Зеніт, deutsch für Zenit) wurde in den Jahren 1976 bis 1985 ursprünglich als Erststufe für die Energija-Rakete entwickelt (hier in einer einstufigen Variante unter der Bezeichnung Zenit-1 als Booster verwendet), kam aber gleichzeitig ausgestattet mit einer Oberstufe als selbstständige Trägerrakete zum Einsatz. Die Rakete wird größtenteils in Dnepropetrowsk in der Ukraine gefertigt und gilt daher nach dem Zerfall der Sowjetunion als ukrainisch, obwohl einige wichtige Komponenten, wie z.B. die Triebwerke, in Russland hergestellt werden. Sie wird jedoch weiterhin von Russland zum Starten von militärischen und Erderkundungssatelliten genutzt, soll aber in Zukunft von der rein russischen Angara-Rakete abgelöst werden. Zenit ist die derzeit technologisch fortschrittlichste Trägerrakete, die Russland und Ukraine zur Verfügung steht. Auch weltweit gilt sie als eine der modernsten, die neuen US-amerikanischen Atlas-Raketen verwenden ein von der Zenit abgeleitetes RD-180 Haupttriebwerk.

Zenit-2

Eine zweistufige Ausführung der Zenit, entwickelt vom Konstruktionsbüro Juschnoje in Dnepropetrowsk wird auch Zenit-2 (Herstellerbezeichnung 11K77) genannt. Sie liegt in der Leistungsklasse zwischen der Sojus mit 7 t in den erdnahen Orbit und der Proton mit 21 t bei rund 13,7 t (Startplatz Baikonur). Der erste Start fand am 13. April 1985 statt, die Rakete steht immer noch im Dienst. Zenit-2 ist 57 m hoch und hat einen Durchmesser von 3,9 m, die Startmasse beträgt etwa 460 t. Die erste Stufe verwendet ein mit vier Brennkammern ausgestattetes RD-171 Triebwerk, das am Boden einen Schub von 7259 kN entwickelt und damit das stärkste je gebaute Raketentriebwerk ist. RD-171 übertrifft mit seinen Leistungsdaten selbst das F-1 Haupttriebwerk der amerikanischen Saturn V Mondrakete. Eine Ausführung mit zwei Brennkammern findet als ein schubschwächeres RD-180 Triebwerk in den amerikanischen Atlas III und Atlas V Raketen Verwendung, eine Ausführung mit einer Brennkammer als RD-191 in der zukünftigen Angara-Rakete. Beim Einsatz als Booster der Energija erhielt die Zenit ein über weniger Steuerungsmöglichkeiten als RD-171 verfügendes RD-170 Triebwerk, das zudem mehrfach einsetzbar sein sollte, da die Booster geborgen und wiederverwendet werden sollten. Die zweite Stufe der Zenit verwendet das RD-120 als Haupttriebwerk und vier RD-8 Triebwerke zur Lageregelung. Die erste und zweite Stufe arbeiten beide mit flüssigen Sauerstoff (LOX) und Kerosin. Die Zenit erhielt als erste sowjetische Rakete ein adaptives Steuerungssystem, das im Flug auf auftretende Störfaktoren (z.B. Wind) reagiert und von der Erde aus umprogrammiert werden kann. Nach ihren ersten Einsätzen sollte die Zenit die Sojus-Rakete in der bemannten Raumfahrt ersetzen. Sie sollte das neu zu entwickelnde Raumschiff Sarja (nicht zu verwechseln mit dem gleichnamigen Modul der ISS), das rund 15 t schwer war und bis zu acht Raumfahrer aufnehmen konnte, in den Orbit befördern. In Baikonur wurden Türme zum Einstieg von Kosmonauten in die Rakete errichtet, doch kamen sie nach dem Zerfall der Sowjetunion nie zum Einsatz. Auch die Entwicklung des Raumschiffes wurde bereits 1989 in einem sehr frühen Stadium gestoppt. Eine Zenit-Startanlage in Plessezk wurde ebenfalls aus Geldmangel nie fertiggestellt. Jedoch gehen nun bereits seit einigen Jahren die Arbeiten an der Startanlage in Plessezk weiter, von der nun die neuen Angara-Raketen starten sollen. Von den bisher 36 Einsätzen der Zenit-2 waren nur 28 vollständig erfolgreich (Stand: Anfang 2005). Dies ist vor allem auf die sehr komplexe Technologie der Zenit zurückzuführen. Die schwerste Unfall ereignete sich am 4. Oktober 1990, als eine Zenit-2 drei Sekunden nach dem Start explodierte und dabei eine der beiden Startanlagen vollständig zerstörte. Das Geld zum Wiederaufbau der Anlage fehlte jedoch, so dass derzeit nur eine funktionierende Startanlage in Baikonur existiert. Ihren ersten und bislang einzigen kommerziellen Einsatz hatte die Zenit-2 am 9. September 1998, als sie 12 Globalstar-Satelliten in den Weltraum befördern sollte. Doch die zweite Stufe der Rakete versagte, woraufhin sie zusammen mit der teueren Fracht nach einigen Minuten Flug auf dem Boden zerschellte. Die Zenit-2 kann bis zu zwölf Tonnen Nutzlast in kreisförmige Umlaufbahnen und knapp 3,5 Tonnen auf hochelliptische Umlaufbahnen befördern.

Zenit-3

Globalstar] Zenit-3 ist eine dreistufige Ausführung der Zenit, die zum Aussetzen von Satelliten in den Geotransferorbit (GTO) genutzt wird. Das internationale Unternehmen Sea Launch setzt die dreistufige Zenit-3SL-Rakete ein, wobei das Kürzel SL für Sea Launch steht. Als Startplatz wird eine schwimmende umgebaute Bohrplattform verwendet. Durch die Nähe des Startplatzes zum Äquator steigt die Nutzlastkapazität der Rakete im Vergleich zu Baikonur, so dass eine Zenit-3SL bis zu 6 t schwere Satelliten in den Geotransferorbit bringen kann. Die ersten zwei Stufen der Rakete sind bis auf einige kleine Modifikationen mit denen einer Zenit-2 identisch. Als dritte Stufe wird das von dem russischen Unternehmen RKK Energija gebaute Block DM-SL verwendet, das auf dem Block DM der Proton-Rakete basiert, jedoch mit LOX/Kerosin andere Treibstoffe verwendet. Die Nutzlastkapazität für den Geotransferorbit betrug anfangs 5.250 kg, konnte durch einige Modifikationen auf 6.066 kg erhöht werden. Dabei wurden Triebwerke modifiziert (insbesondere das Triebwerk des Blocks DM-SL), die Treibstoffzuladung aller drei Stufen erhöht und gleichzeitig die Leermasse der Stufen gesenkt. Die neue Rakete (ohne die Drittstufe) wird auch oft Zenit-2S genannt. Der Erstflug der Zenit-3SL mit einem Dummy-Satelliten fand 28. März 1999 statt, der erste kommerzielle Flug folgte noch im selben Jahr. Insgesamt absolvierte Zenit-3SL bisher 17 Einsätze (Stand: Juni 2005), wobei ein Start ein Fehlschlag war und ein Start als ein Teilerfolg gilt (die dritte Stufe erreichte nicht die vorgesehene Umlaufbahn, jedoch konnte der Satellit mit eigenen Triebwerken die Umlaufbahn erreichen). Da der Raketenstartplatz außerhalb der GUS liegt unterliegen die Starts nicht den Cocom Bestimmungen. Schätzungen gehen davon aus, dass der Start einer Zenit-3SL dem Kunden rund 90 Millionen US-Dollar kostet. Unter der Bezeichnung Land Launch soll eine dreistufige Zenit-3SLB von Baikonur aus Satelliten in den Geotransferorbit bringen. Dafür wird die Zenit-3SL leicht modifiziert und von der Zenit-2 Startanlage gestartet. Wegen des ungünstigeren Standortes des Kosmodroms Baikonur kann die Rakete nur 3,6 t on den GTO befördern. Der Vorteil des Land Launches besteht jedoch darin, dass die Startkosten deutlich geringer als bei einem Start von See aus sind. Auch eine zweistufige Zenit-2SLB ist geplant – sie könnte bis zu 12 t zur Internationalen Raumstation (ISS) befördern. Der erste Start der Land Launch Zenit-3SLB ist derzeit (Mitte 2005) für 2007 mit einem kommerziellen Kommunikationssatelliten geplant.

Daten der Zenit

Weblinks


- [http://www.bernd-leitenberger.de/zenith.html Die Zenith Trägerrakete] (dt.)
- [http://www.russianspaceweb.com/zenit.html The Zenit launch vehicle bei Russianspaceweb.com] (engl.)
- [http://www.sea-launch.com/ Sea Launch Homepage] (engl.)
- [http://www.yuzhnoye.com/index_e.htm Homepage des ukrainischen Herstellers Yuzhnoye] (engl.)
- [http://skyrocket.de/space/index_frame.htm?http://skyrocket.de/space/doc_lau_fam/zenit.htm Daten und Startliste der Zenit von Gunter Krebs] (engl.) Kategorie:Raketentyp ja:ゼニット

Kerosin

Petroleum Kategorie:Kraftstoff

Sauerstoff

Sauerstoff (auch Oxygenium; von griech. oxýs „scharf, spitz, sauer“ und genese „erzeugen“) ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol O und der Ordnungszahl 8. Atomarer Sauerstoff, das heißt Sauerstoff in Form freier, einzelner Sauerstoffatome, kommt in der Natur nicht vor. Elementar tritt Sauerstoff überwiegend in Form eines kovalenten Homodimers, einer chemischen Verbindung aus zwei Sauerstoff-Atomen, auf (molekularer Sauerstoff, auch Dioxygen, Disauerstoff, Summenformel O2). Die wenig stabile allotrope Form aus drei Sauerstoffatomen (O3) wird Ozon genannt. Flüssiger Sauerstoff wird in der Raketentechnik als Oxidationsmittel verwendet und mit LOX (liquid oxigen) abgekürzt.

Geschichte

Sauerstoff wurde 1774 unabhängig voneinander durch Joseph Priestley und Carl Wilhelm Scheele entdeckt. Von der Urzeit bis über das Mittelalter hinaus war das Feuer für den Menschen eine unerklärliche Erscheinung. Lange Zeit wurde es von den Menschen als Gabe des Himmels hingenommen. Die Chemiker des Mittelalters, die sog. Alchimisten, fingen an, sich über das Wesen des Feuers Gedanken zu machen. Sie kamen dabei zu der Ansicht, das Feuer sei ein Grundstoff. Gegen Ende des 17. Jahrhunderts suchte man eine Erklärung für die Verbrennung. Die Forscher vermuteten einen „leichten geheimnisvollen Stoff“, der aus dem brennenden Stoff entweicht. Bei dieser Annahme blieb man auch dann noch, als der schwedische Apotheker Carl Wilhelm Scheele 1772 den Sauerstoff entdeckte. Er nannte ihn lange Zeit Feuerluft. Neben dem Sauerstoff erforschte der Deutsch-Schwede mit einfachsten Hilfsmitteln aus seiner Apotheke Ammoniak, Stickstoff und andere chemische Stoffe. Er konnte sich aber nicht erklären, wie Verbrennung mit Sauerstoff zusammenhängt. Völlig unabhängig von Scheeles Entdeckungen kam der Engländer Joseph Priestley zu gleichen Forschungsergebnissen, allerdings 2 Jahre später.
Obwohl Scheele zeitlich früher als Priestley den Sauerstoff entdeckte, kamen seine Ergebnisse später an die Öffentlichkeit. Die Ursache dafür war die schleppende Veröffentlichung durch die Presse. Der Sauerstoff war erforscht, doch seine Bedeutung bei der Verbrennung noch nicht geklärt. Dafür sorgte der Franzose Antoine Lavoisier. Beim Experimentieren kam er zu dem Ergebnis, dass sich bei der Verbrennung ein Stoff mit Sauerstoff verbindet. Er konnte mit einer Waage nachweisen, dass ein Stoff beim Brennen nicht leichter, sondern schwerer wird. Der Grund dafür ist das Gewicht des Sauerstoffs, der während der Verbrennung aufgenommen wird. Die Erklärung der Verbrennung, die uns heute selbstverständlich, notwendig und unabkömmlich erscheint, ist also das Ergebnis langen Forschens.

Etymologie

Früher machte man den Sauerstoff für die Bildung von Säuren verantwortlich. Tatsächlich entstehen die meisten anorganischen Säuren bei der Lösung von Nichtmetalloxiden in Wasser, welches aus Wasserstoff und Sauerstoff besteht. Dass aber nicht der Sauerstoff, sondern der Wasserstoff für den Säurecharakter verantwortlich war, erkannte man erst später; ein Beweis ist die Salzsäure, sie ist auch als Gas eine Säure und besteht aus der Verbindung von Chlor mit Wasserstoff und enthält keinen Sauerstoff. So müsste eigentlich der Sauerstoff Wasserstoff und der Wasserstoff Sauerstoff heißen. Der Begriff Sauerstoff (Oxygenium) wurde 1779 von Lavoisier vorgeschlagen.

Vorkommen

Das Element Sauerstoff stellt in der Erdhülle mit 49,4 Masse-% das häufigste, im Weltall das dritthäufigste Element dar. Eine bedeutende Form des Sauerstoffs ist O2, unter Normalbedingungen ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Es ist ein Bestandteil der Luft (etwa 21 Volumenprozent) und in Gewässern gelöst. In der Luft hält sich der relativ reaktionsfreudige Sauerstoff auf Dauer nur wegen der Tatsache, dass die Erde Lebewesen beherbergt, die Sauerstoff produzieren - ansonsten würde er nur in Verbindungen vorkommen. Die Entwicklung der Sauerstoffkonzentrationen in der Erdatmosphäre wird im Artikel Entwicklung der Erdatmosphäre beschrieben. Häufig kommt Sauerstoff in Verbindungen mit anderen Elementen als Oxid vor. (z.B.: als SiO2 - Sand oder H2O - Wasser)

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Molekülorbital-Verfahren

Oxid Das Sauerstoff-Atom hat 6 Valenzelektronen auf dem 2. Hauptenergieniveau. Die 12 Valenzelektronen eines Sauerstoffmoleküls werden auf vier bindende (ss, sx, py, und pz) aber nur drei antibindende Molekülorbitale (ss
- , py
- , pz
- ) verteilt. Die bindenden x-, y- und z-Molekülorbitale ergeben eine Dreifachbindung. Dieses Modell entspricht eher dem Bindungsabstand von 121 pm und der Bindungsenergie von 626 kJ/mol als das Doppelbindungsmodell. Außerdem erklärt dieses Modell den Paramagnetismus und den radikalischen Charakter des Sauerstoffs, der durch die beiden ungepaarten Elektronen der antibindendem p-Molekülorbitale hervorgerufen wird.

Singulett- und Triplet-Sauerstoff

Gegenüber der langläufigen Meinung handelt es sich beim Sauerstoff-Molekül um zwei ungepaarte Elektronen. Die Sauerstoffatome sind durch eine Einfachbindung verbunden, jedes Sauerstoffatom besitzt zwei Elektronenpaare sowie ein ungepaartes Elektron, deren Spin entweder gleich (Triplett-Sauerstoff) oder entgegengesetzt (Singulett-Sauerstoff) gerichtet ist. Dabei ist der Triplett-Zustand energieärmer. Die Änderung des elektronischen Zustands kann nur über photochemischen Weg oder durch Kollision erfolgen.

Sauerstoff-Ionen

Von Sauerstoff sind folgende Radikalionen bekannt: Dioxygenyl O2+, Hyperoxid (veraltet: Superoxid) O2- und Ozonid O3-. Closed-shell-Ionen sind das Oxid O2- sowie das Peroxid O22-.

Chemische Eigenschaften

Die bekannteste chemische Reaktion ist die Oxidation.

Isotope

Das häufigste stabile Sauerstoffisotop ist 16O, daneben kommt natürlich noch 18O vor. Ihr Anteilsverhältnis in Eisbohrkernen kann zur Schätzung der Durchschnittstemperatur früherer Zeiten dienen, da Wassermoleküle mit dem leichteren 16O schneller verdunsten. Eisschichten mit einem höheren relativen Anteil an 18O stammen demnach aus wärmeren Zeiten. Umgekehrt regnen Wassermoleküle mit dem schwereren Isotop schneller ab, so dass Regenwasser einen höheren 18O-Gehalt aufweist als z.B. See- oder Meerwasser. Auch gibt es regionale Unterschiede in der 18O-Anreicherung in Organismen nach Art ihrer Trinkwasserquelle. Siehe auch: Klimaerwärmung, Ötzi

Verbindungen

Einige bekannte Verbindungen, in denen Sauerstoff vorkommt:
- Oxide
  - Wasser
  - Kohlendioxid, Kohlenmonoxid
  - Siliziumdioxid
  - Hämatit
- Peroxide
- schweflige Säure
- Schwefelsäure
- Zucker
- Zirkon
- Silikate

Gewinnung/Darstellung von O2

Sauerstoff als O2 wird heutzutage durch die fraktionierte Destillation von flüssiger Luft (Linde-Verfahren nach Carl von Linde) hergestellt. Dieses beruht auf dem Joule-Thomson-Effekt. Das Linde-Verfahren wird seit 1905 technisch eingesetzt. Davor war die Thermolyse von Bariumperoxid die einzige Möglichkeit, Sauerstoff großtechnisch aus Luft herzustellen: 2\,\mathrm_2 \rightarrow 2\,\mathrm + \mathrm_2 (bei 700°C) BaO2 selbst kann man durch Einwirken von O2 auf BaO bei 500°C erzeugen. Reinsten Sauerstoff erhält man durch die Elektrolyse von Kalilauge: