Desaster auf Wallops Island

29. Oktober 2014 von Eugen Reichl in Meinung

Antares_Explosion_Initial CR Parabolicarc

Explosion der Antares 130 mit dem Cygnus CRS Orb 3 Raumschiff "SS Deke Slayton" wenige Sekunden nach dem Verlassen der Startrampe. CR Parabolicarc

Ob man das Cygnus-Raumschiff CRS ORB-3, das gestern auf der Startanlage von Wallops Island in einem spektakulären Feuerwerk endete, unbedingt nach dem verstorbenen Astronauten Deke Slayton (USS Deke Slayton) benennen musste, wurde schon im Vorfeld diskutiert. Zugegebenermaßen weder besonders hitzig, noch besonders ernsthaft. Eher mit mild-ironischem Hinterton. Slayton war während der bemannten Raumfahrtprogramme Mercury, Gemini, Apollo und Skylab der Chefastronaut der NASA. Er hat in dieser Funktion mehr Trägerraketen explodieren sehen als die meisten anderen Menschen auf diesem Planeten. Als er sich nach seiner NASA-Zeit selbst im Startbusiness versuchte, gab es mit seinem Satellitenträger Conestoga 1620 am 23. Oktober 1995 wenige Sekunden nach dem Start eine Explosion, die mindestens so spektakulär war, wie die von gestern. Und Slayton war raus aus dem Business, denn einen weiteren Start konnte er sich nicht leisten.

Fehlstarts von Trägerraketen sind – sofern sie sich in der unmittelbaren Nähe der Startrampen ereignen – ungemein dankbare Ereignisse für die Mainstream-Medien denen in der Regel selbst das grundlegendste Basiswissen zum Thema Raumfahrt fehlt. Insbesondere die Boulevardpresse fabuliert dann gerne weitab jeglicher fachlicher Ahnung begeistert drauflos, mischt wenige Fakten mit vielen Mythen, übt sich in freiem Erfinden oder aber - wenn sie es tatsächlich eigentlich richtig wüsste (siehe Bild unten) - berichtet dann halt einfach anders, weil es gar so schön ist. Gibt es dann noch einen Zusammenhang mit der Internationalen Raumstation, umso besser.Screenshot 2014-10-29 10.35.33

Manche Fehlstarts sind ähnlich spektakulär wie der gestrige Fall. Beim verunglückten Start einer Proton M Briz M vom kasachischen Weltraumbahnhof Russlands in Baikonur schlug im Juli 2013 die Trägerrakete sogar einen Purzelbaum, bevor sie nur wenige hundert Meter von der Startrampe entfernt detonierte.

Weltweit finden jährlich etwa 80 Orbitalstarts statt. Der jahrzehntelange Durchschnitt an Startversagern schwankt zwischen 3 und 6 jährlich. In diesem Jahr gab es vor dem Antares-Start zwei davon. Eine betraf wieder einmal eine Proton M Briz M in Russland, bei der ein russischer Inlands-Kommunikationssatellit verloren ging. Das blieb in der allgemeinen Presse völlig unbeachtet. Der andere Fall betraf eine weitere russische Rakete, nämlich eine Sojus STB „Fregat“. Dieser Fall wurde von den Medien aufgegriffen. Allerdings nur, weil bei diesem Fall zwei europäische Navigationssatelliten betroffen waren (die auf einer falschen Bahn abgeliefert wurden). Hätte es sich um einen russischen Navigationssatelliten gehandelt, der „Normalbürger“ hätte nichts davon erfahren.

Der größere Teil der Fehlstarts erreicht noch nicht einmal die Rubrik „Vermischtes“ im Weltteil der Zeitungen. Sie ereignen sich abseits der gut einsehbaren Startrampen und es gibt keine spektakulären Bilder. Das Ergebnis ist aber jedesmal genau das gleiche: Verlust der Mission.

Übrigens ist es auch im Betrieb der Raumstation nicht der erste Fall, dass ein Versorgungsraumschiff einen Fehlstart erleidet. Das gab es schon einmal vor drei Jahren, als bei Progress M-12M die dritte Stufe versagte, und die Lieferung zur ISS nicht stattfand.

Jeder einzelne Fehlstart einer Großträgerrakete ist teuer. Beim gestern gescheiterten Antares-Start liegen wir mit etwa 220 Millionen Dollar im unteren Mittelfeld. Verloren gingen gestern unter anderem 727 Kilogramm wissenschaftliche Ausrüstung, 728 Kilogramm so genannte „Crew Supplies“ darunter vor allem 617 Kilogramm an Nahrungsmitteln. Weitere 637 Kilogramm waren Ausrüstungsgegenstände für den Betrieb der Raumstation, unter anderem Ersatzteile für Raumanzüge, Computer und Handbücher. Außerdem waren noch eine ganze Reihe von so genannten Cube-Sats mit an Bord, Mini-Satelliten, die von Bord der Raumstation aus in der Umlaufbahn hätten abgesetzt werden sollen.

Für den Betrieb der Raumstation ist das ein herber Verlust. Es ist aber weit davon entfernt, in irgendeiner Form existenzgefährdend zu sein. Selbst ohne jede weitere Versorgung hätten die Vorräte der Station noch bis in den März hinein gereicht. Aber bereits heute mittag hat das nächste Versorgungsschiff an der ISS angelegt, nämlich Progress M-25M. Danach folgt der nächste Frachter schon am 7. Dezember, ein Dragon von SpaceX. In den kann man einiges von dem hineinpacken, das gestern von Cygnus CRS ORB-3 nicht transportiert werden konnte.

Starts von Großraketen sind teuer und gefährlich. Das liegt vor allem an der Seltenheit des Ereignisses Raumfahrt, der hohen Komplexität des Vorganges und den extremen Bedingungen unter denen diese Maschinen arbeiten müssen. Wegen dieser Seltenheit und den daraus resultierenden wenigen Starts kann man hier praktisch nie auf völlig ausgereifte Produkte zurückgreifen, bei denen die fast unvermeidlichen Anfangsfehler abgestellt sind. Der gestern gestartete Cygnus war der dritte seiner Art. Die Antares-Rakete flog erst zum fünften Mal.

So wird es auch weiterhin zu Fehlstarts kommen. Das ist teuer und bitter für die Experimentatoren, die ihre teuren Geräte verlieren. Aber solange keine Menschen dabei zu Schaden kommen, so wie gestern, ist es nichts weiter als Sachschaden.


21 Kommentare zu “Desaster auf Wallops Island”

  1. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Eine Laienfrage:

    Auf welche Weise werden Cube-Sats von der Raumstation aus in der Umlaufbahn abgesetzt?

  2. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    CubeSats (oder generell Nanosats) werden regelmäßig von der Raumstation aus abgesetzt. Es gibt dafür einen so genannten „Dispenser“ oder „Deployer“ der Firma NanoRacks. Der wird mit CubeSats beladen, kommt dann in das Kibo-Modul der ISS und wird in die dortigen Luftschleuse eingeführt. Auf der anderen Seite wird der Dispenser dann mit dem kleinen japanischen Robotarm entnommen, ausgerichtet, und dann werden die CubeSats vom „Deployer“ freigegeben. Wie das genau funktioniert ,und noch viele andere interessante Details dazu, kann man auf der Homepage von NanoRacks erfahren: http://nanoracks.com/

  3. Michael Khan Antworten | Permalink

    Sind die rund 200 M$ bestätigt? Diese Summe habe ich mehrfach in der Presse gehört. Angesichts einer gar nicht so kleinen Rakete, eines Raumschiffs, das immerhin imstande ist, sich an die ISS heran zu manövrieren (also auch nicht ganz "dumb" sein kann, und dann auch noch zwei Tonnen Nutzlaszt an Bord hat.

    Zum Thema Fox News. 'nuff said.

    • Jan Hattenbach Antworten | Permalink

      Die 200M$ wurden in der Pressekonferenz als Untergrenze genannt für Rakete und Nutzlast, wenn ich mich recht erinnere. Dazu kommt wohl noch der Schaden am Boden, der noch nicht bezifferbar war/ist. Die Presse beruft sich wohl auf diese Angabe, mW gab es auch (noch) keine weitere.

  4. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    Über die in der Presse kolportierte Zahl von 200 Millionen hab ich mir auch Gedanken gemacht und bin zu dem Schluss gekommen, dass die Größenordnung realistisch ist. Legt man das gesamte Auftragsvolumen für den NASA-Auftrag an Orbital zugrunde (1,9 Milliarden Dollar für acht Flüge) käme man pro Mission auf 237,5 Millionen. Von der Summe hab ich einfach einen ESA-üblichen Standardgewinnbetrag von etwa 8 Prozent abgezogen und bin dann auf meine (gerundeten) 220 Millionen Dollar gekommen, die ich im Artikel genannt hab. Soviel etwa muss Orbital jede Mission bringen, will das Unternehmen seine Kosten vollständig decken, und davon geh ich mal aus.

    Schaut man sich das verwendete Gerät an, dann ist das ebenfalls plausibel. Eine auf Basis der Zenit-Rakete bei Yushnoje gebaute Erststufe, Triebwerke, die Rocketdyne vor 20 Jahren bei Kusnetzov wahrscheinlich nahezu umsonst bekommen hat (die aber natürlich erheblich modifiziert werden mussten), eine Struktur, von TAS-I gebaut auf den selben Maschinen und den selben Verfahren wie die ATV/MPLM/Columbus-Hüllen, und die es somit nahezu zu den Grenzkosten geben dürfte, der STAR-Bus von Orbital, dessen Entwicklung die NASA in einem früheren Programm bezahlt hat und eine relativ kleine Solargeneratorfläche von Dutch Space. Das mit Abstand teuerste Einzelelement ist meines Erachtens die Castor 30XL Zweitstufe.
    Zum Vergleich das wesentlich stärkere Gerät von SpaceX. Eine Trägerrakete in der Leistungsklasse der Atlas 5 401 (Die Antares spielt etwa in der Liga der Delta 2 mit neun Boostern), und ein komplexes Raumfahrzeug (Dragon), das prinzipiell wiederverwendbar, und in der Lage ist, mehr als 2 Tonnen Nutzlast wieder zur Erde zurück zu bringen. Hier liegen die Missionspreise bei 135 Millionen Dollar.

    Und sehen wir uns den Wert der Nutzlast selbst an, die beim Fehlstart verloren ging: Der sieht mir recht überschaubar aus. Wenn wir die CubeSats einmal ausklammern, dürfte der Wert etwa zwischen 1,5 und 2 Millionen Dollar liegen. Somit nochmal: Runde 220 Millionen Dollar, meinethalben auf 200 Millionen nach unten gerundet, das passt schon.

    • Michael Khan Antworten | Permalink

      Vielen Dank für diese Zahlen. Das ist die Art konkreter Information, die man sonst nirgendwo findet.

  5. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Solange "Zwischenfälle" wie die Antares-Explosion häufiger als bei jedem hundertsten Raketenstart vorkommen, wird sich soetwas wie Weltraumtourismus kaum entwickeln können und zarte Anfänge werden durch ein solches Ereignis buchstäblich weggeblasen werden.

    • Michael Khan Antworten | Permalink

      Nein, nicht wenn es wirksame Gegenmaßnahmen gibt, wie der Rettungsturm auf einer Sojus. Und wenn dem Risiko ein nennenswerter Vorteil gegenübersteht, nämlich beispielsweise der, wirklich eine Woche lang die Erde aus dem Orbit betrachtet zu können oder gar den Mond aus der Nähe zu sehen.

      Tödliche Unfälle schaden ja auch nicht dem Geschäft mit dem Extremsport.

      • Martin Holzherr Antworten | Permalink

        Ein toter Extremsportler ist nicht dasselbe wie eine tote Reisegruppe. Riverrafting-Unfälle beispielsweise beschäftigten die Medien und Regulatoren in der Vergangenheit wochen- bis monatelang. Ein toter Base-Jumper dagegen regt niemanden auf.
        Sollte es einen tödlichen Unfall bei einem Suborbitalflug geben könnte das Unternehmen, welches diese Flüge organisiert wohl monate- bis jahrelang nicht mehr abheben. Das ist für mich ziemlich sicher.

        • Michael Khan Antworten | Permalink

          Ja, das ist klar. Die Suborbitalflüge sind ein Fall für sich. Da stehen Leute wie Paris Hilton und Stephen Hawking auf der Passagierliste, , die man auf einen wirklichen Raumflug nie mitnehmen würde. Das sind nur Parabelflüge, allerdings mit gesteigertem Gefährdungspotenzial, denen aber kein entsprechender Nutzen gegenübersteht. Ein Unfall, und es ist Schicht im Schacht, vielleicht nicht nur für das betroffene Unternehmen und sein Flugzeug, sondern für alle.

  6. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    Da muss man unterscheiden zwischen suborbitalem und orbitalem „Weltraumtourismus“. Was sich an ersterem gerade in Vorbereitung befindet, also SpaceShip2 und der XCOR Lynx sollte – nach erfolgreichem Abschluss der Testphase – um ein bis zwei Größenordnungen sicherer sein, als ein orbitaler Start. Die Anforderungen für so einen suborbitalen "Weltraumhüpfer" sind ja auch wesentlich geringer als für einen Orbitalstart.

    Bei bemannten orbitalen Flügen sitzt man zwar auf einer dieser relativ unsicheren Trägerraketen, aber hier gibt es dann auch Rettungseinrichtungen, mit denen die Besatzungskapseln in Sicherheit gebracht werden können, sollte die Rakete explodieren, vom Kurs abkommen oder sonstwie versagen.

    Dennoch ist es natürlich richtig: So sicher wie das Fliegen in einem Verkehrsflugzeug wird das noch lange nicht sein und vielleicht niemals werden. Genau das allerdings macht mit den Reiz aus, den manche suchen werden. Die Gefahr wird somit immer da sein und das Problem liegt dann nicht daran, dass die Leute nicht mehr damit fliegen wollen, sondern dass es dann von gut meinenden Institutionen überreguliert und das gerade aufkeimende Pflänzchen "Weltraumtourismus" erstickt wird.

  7. Michael Khan Antworten | Permalink

    Was sich an ersterem gerade in Vorbereitung befindet, also SpaceShip2 und der XCOR Lynx sollte – nach erfolgreichem Abschluss der Testphase – um ein bis zwei Größenordnungen sicherer sein, als ein orbitaler Start.

    Warum sollte das so sein? Das Gefährdungspotenzial ergibt sich doch nicht aus der Menge des Treibstoffs, auf der man sitzt. Sobald es davon genug gibt, um einem den Garaus zu machen, ist es egal, wie viel Mal mehr als tödlich die Menge ist. Das zählt dann ganz allein die Zuverlässigkeit der kritischen Systeme sowie die Verfügbarkeit und die Zuverlässigkeit der Rettungssysteme.

    Beispielsweise ist das Space Ship Two gespickt mit großen Fenstern, die man in einem orbitalen Raumschiff nie einbauen würde. Wenn sich eines von denen verabschiedet, wenn draußen Vakuum-Bedingungen herrschen, dann war's das für die Insassen. Es sei denn, sie tragen einen Druckanzug, was meines Wissens von Virgin Galactic nicht vorgesehen ist. Die Wahrscheinlichkeit, eine ganze Besatzung durch dieses Unfallszenario zu verlieren, beträgt "Versagenswahrscheinlichkeit pro Fenster pro Flug mal Anzahl der Fenster pro Schiff".

    Gleiches gilt für die Hybridrakete. Ein klassischer Single Point Failure. Die ist ja im Vehikel eingebaut. Eine schnelle Trennung von der Rakete, wenn sich eine Explosion anbahnt, ist ausgeschlossen. Verlustwahrscheinlichkeit hier also gleich der Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines katastrophalen Versagens (nicht nur des bloßen Ausfalls) des Antriebs.

    Dann die gekippten Flügel, die ja unbedingt beim hohen Abstieg hochgeklappt und beim aerodynamischen Flug runtergeklappt sein müssen. Wenn das nicht klappt, dann wird das Ding nach dem Wiedereintritt weiter wie ein Stein zu Boden stürzen. Auch hier ist die Verlustwahrscheinlichekut gleich der Ausfallwahrscheinlichkeit des (hoffentlich redundant ausgelegten) Systems.

    Also schon mal mindestens drei Untersysteme, gegen deren Versagen kein Sicherungsmechanismus vorgesehen ist.

  8. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    Sieht ganz so aus, als würde unsere Diskussion grade in der Praxis durchgespielt werden. Beim heutigen SS2-Testflug hat es ein massives Problem gegeben. Noch ist nichts weiter bekannt.

  9. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    18:45 Uhr: Inoffizielle Meldungen (derzeit eher noch Gerüchte) besagen, dass SS2 oder WK2 oder beide abgestürzt sind. Noch keine offizielle Bestätigung. Im Kern County sind Feuerwehr und Hubschrauber unterwegs.

  10. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    18:58 Uhr: SS2 ist abgestürzt. Es wird von einem großen Trümmerfeld berichtet. Und dass einer oder zwei Fallschirme gesichtet wurden. Die Informationslage ist aber derzeit chaotisch. Jeder berichtet vom anderen. Die Urquellen sind spärlich.

  11. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    19:07 Uhr: Die "Inflight-Anomaly" scheint nach der Zündung des Raketenmotors aufgetreten zu sein. Ein lokaler Radiosender berichtet von "einem Überlebenden" und "einem Vermissten". Der "Überlebende" wurde wohl schon abtransportiert. Es soll mittlere Verletzungen erlitten haben.

  12. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    19:15 Uhr: Es ist jetzt wohl vollständig bestätigt. Beim heutigen Testflug von SS2 (kein Passagierflug, da war Virgin noch eine Ecke davon entfernt) ist das Fluggerät abgestürzt. Zumindest einer der Piloten ist in Sicherheit, nachdem er mit dem Fallschirm abgesprungen ist. Das Schicksal des zweiten Piloten ist unbekannt. "Quellen" behaupten, es wären zwei Fallschirme sichtbar gewesen. Gerüchte kommen auf, es wäre noch eine dritte Person an Bord gewesen. Bei allen bisherigen SS2-Testflügen war bisher nur ein einziges Mal eine dritte Person an Bord.

  13. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    19:20 Uhr: Das sieht sehr böse aus. Eine verlässliche Quelle (Doug Messier) berichtet vom "Trümmerfeld" und dass einer der Piloten noch im Wrack sitzt. Er berichtet weiter

    ...SpaceShipTwo dropped. From what I could tell, motor fired and then stopped then fired again. I think that's what happened...

    Virgin gibt gerade bekannt, dass WK2 (das Trägerflugzeug) in der Zwischenzeit sicher gelandet ist.

    Inzwischen berichtet auch die kalifornische Highway-Patrol von einem Toten und einem Leichtverletzten.

  14. Michael Khan Antworten | Permalink

    Zurück zum eigentlichen Thema des Artikels: Hier filmt ein vertreter von spaceflightnow.com die Szene vom Standort für Pressebeobachter aus. Die scheinen erst nicht mitzukriegen, was da abgeht. Die Dame (?) ganz links reagiert ein wenig schneller als ihre Kollegen, die nach und nach Fersengeld geben. Wirklich notwendig scheint mir die Flucht jedoch nicht. Die sind schon in sicherem Abstand, und die paar Meter mehr, die sie jetzt noch zwischen sich und die Startbasis legen, macht auch keinen Unterschied.

  15. Eugen Reichl Antworten | Permalink

    Stimmt. Die Flucht ist nicht wirklich notwendig. Die Leute sind aber bei der Sicherheitsunterweisung vor dem Start gebrieft worden, dass sie sich im Fall einer Explosion der Rakete in unmittelbarer Nähe der Startanlage sofort zu den Bussen begeben und alles liegen und stehen lassen sollen. Ein paar Stunden später sind sie wieder hingefahren worden und konnten ihr Material (und die Kameras auf den Tripods) wieder abholen.

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