Space Shuttle Junior

13. April 2010 von Eugen Reichl in Launch Log

Das Ding sieht aus, als hätte der Shuttle auf seine alten Tage noch Nachwuchs bekommen. Das knuffig aussehende Vehikel wartet seit einigen Tagen - an der Spitze einer Atlas 5 501 - am Startkomplex 41 in Cap Canaveral auf seinen Ritt in den Orbit. Die NASA, der es einmal gehört hat, nannte es X-37A. Die US-Luftwaffe, der derzeitige Besitzer, bezeichnete es zunächst als X-37B, später nur noch als OTV-1, als „Orbital Test Vehikel 1“. Für die Raumfahrtfreaks weltweit ist es der „Baby-Orbiter“ oder auch „Space-Shuttle Junior“.

Die Bezeichnung X-37B ordnet es in die legendäre Reihe experimenteller Luft- und Raumfahrzeuge ein, die in den USA seit den späten vierziger Jahren tradiert wird: die so genannten "X-Planes". Sie erinnert ein wenig an die X-20 „Dyna Soar“, ein Projekt, das schon vor einem halben Jahrhundert aufgegeben wurde, weil die US-Luftwaffe geflügelte Raumfahrzeuge für nicht mehr zeitgemäß hielt. Schließlich gab es ja Raumkapseln.

Space Shuttle Junior wird nicht eigenstartfähig sein, sondern als Nutzlast einer Trägerrakete in den Orbit transportiert. Er ist also ein klassischer Satellit, und kann zumindest in der Hinsicht nicht mit dem Space Shuttle verglichen werden. Dennoch hat die Bezeichnung „Space Shuttle Junior“ eine gewisse Berechtigung. Vor dem Februar 2003 war nämlich geplant, die X-37B als Nutzlast des Shuttle in den Orbit zu hieven. Nach der Columbia-Katastrophe wurden aber alle Shuttle-Flüge - bis auf einen - nur noch dem Aufbau der Internationalen Raumstation gewidmet. Damit flog auch die X-37B aus dem Shuttle-Manifest.

Die US-Luftwaffe besteht darauf, dass das OTV-Vorhaben ein Geheimprogramm ist. Ein richtiges amerikanisches Geheimprogramm. Was in der Praxis bedeutet, dass sich inzwischen eine unübersehbare Fangemeinde intensiv mit der Sache auseinandersetzt und die Blogs im Internet über das Thema heißlaufen. Nicht zu Unrecht allerdings, denn es stellt sich in der Tat die Frage: Was um alles in der Welt bezweckt die amerikanische Luftwaffe mit diesem Ding?

Bis zu einem gewissen Detaillierungsgrad sind Informationen über das Fahrzeug problemlos zu bekommen. Diese hier zum Beispiel. Darin liest man über so interessante Dinge wie zum Beispiel die Konfiguration der Trägerrakete, die in dieser Variante zum ersten Mal zum Einsatz kommt, und auch einiges über das Raumfahrzeug selbst. Dabei wird man den Verdacht nicht los, dass all die Testziele, die man mit dem Baby-Shuttle erreichen will, längst ein alter Hut sind.

Space Shuttle Junior begann seine Karriere bei der NASA vor mehr als 10 Jahren unter der Bezeichnung X-37A und erhielt dazu den hübschen Beinamen „Future X“ verpasst. Die X-37A - die Geschichte soll nicht zu einfach sein - war ein vergrößertes Modell der X-40A, dem „Space Maneuvre Vehicle“. Dieses "Space Maneuvre Vehicle" wiederum war ein gemeinsames Vorhaben der NASA, der US-Luftwaffe und der Firma Boeing. Man sollte nun annehmen, dass ein Vehikel, das in der Terminologie des X-Programms drei Nummern später kommt, auch das zeitlich später angesetzte, vielleicht sogar technisch weiter entwickelte Vorhaben ist. Dem war aber nicht so. Die X-40A war der Vorläufer, eine Light-Version der X-37A, und flog auch Jahre vor dieser.

Trotz des hochtrabenden Beinamens „Space Maneuvre Vehicle“ erreichte diese X-40A nie eine größere Höhe als 6.700 Meter. Und auch die nur dank der Transportleistung eines Chinook-Hubschraubers, von dem sie an den Haken genommen wurde.  Nach acht Flügen (immer schön von der Chinook abgeworfen) war das Programm auch schon wieder beendet, und die X-40A wurde eingemottet. Das war 2001. Das Ziel der Tests war erreicht worden: Die Erprobung eines autonomen Flugführungssystems bestehend aus einer Kombination von Trägheitsnavigation und GPS. Genau dasselbe Testziel, das die Luftwaffe jetzt, neun Jahre später, mit dem Baby-Orbiter noch einmal erreichen will (und das, nur ganz nebenbei, die US-Luftwaffe inzwischen in alle ihre Cruise Missiles tausendfach serienmäßig implementiert hat).

Drei Jahre lang lief danach die Entwicklung der X-37A ruhig und unauffällig, bis schließlich im Jahre 2004 – Boeing begann gerade mit dem Bau der Hardware – die NASA aus dem Programm ausstieg. „Kein Bedarf mehr für ein solches Vehikel“, hieß es dort. Das Vorhaben wurde zur DARPA transferiert, der amerikanischen „Defense Advanced Research Project Agency“. Wieder hörte man zwei Jahre lang nichts mehr von dem Projekt, und es bildete sich die Meinung heraus, es sei ebenso sanft entschlummert, wie gut ein Drittel aller X-Projekte. Im Jahre 2006 erschien der Baby-Shuttle aber wieder aus der Versenkung und begann erneut mit einer Serie von Gleitflügen.

Nachdem die X-37A 30 Prozent größer war als ihr Vorläufer, die X-40A, konnte sie nicht mehr mit der Chinook transportiert werden. Und so kam – ein schönes Zitat an die private Raumfahrt – das SpaceShipOne-Trägerflugzeug WhiteKnightOne der Firma Scaled Composites für die Abwürfe zum Einsatz. Fünf der sechs Flüge erfolgten in Palmdale, Kalifornien, einem der Werksflughäfen der Firma Boeing, die auch die X-37A gebaut hat. Danach verschwand das Fahrzeug wieder einmal in der Versenkung. Aber erst, nachdem die Luftwaffe erklärt hatte, die X-37A mit Thermalschutz und sonstiger Orbitalausrüstung zu versehen und es zu einem „Orbital Test Vehicle“ weiter zu entwickeln.

Seit dieser Zeit wird die Frage diskutiert: was zum Teufel will die US-Luftwaffe mit diesem Fahrzeug? Was testet sie, was nicht schon längst getestet wäre? Seit Jahren erklärt jeder, der in der Raumfahrt als kompetent gelten will, dass geflügelte Rückkehrfahrzeuge „outdated“ sind. Und dann rüstet die US-Luftwaffe diesen Mini-Shuttle für geschätzte 300-400 Millionen Dollar auf und verpasst ihm auch noch eine Trägerrakete, die weitere 120 Millionen Dollar kostet. Und das pummelige Shuttelchen soll nicht nur einmal eingesetzt werden, die Quellen – wie zum Beispiel die hier  – sprechen von zunächst einigen Testflügen im Orbit, nach denen das Fahrzeug als wieder verwendbare Testplattform immer wieder eingesetzt werden kann. Ein zweites OTV befindet sich momentan in der Endmontage. Es soll im April nächsten Jahres gestartet werden.

Wozu also braucht die US-Luftwaffe das OTV? Warum muss es in der Lage sein, Geschwindigkeitsänderungen von 1.100 m/sec durchführen zu können?  Was an Nutzlasten der US-Luftwaffe – und sie dürfen nicht mehr als 250 Kilogramm wiegen, denn mehr kann das OTV nicht transportieren - ist derart wertvoll, dass man es wieder zur Erde zurückbringen muss? Was sind das für Kleinnutzlasten, welche die komplette Neuentwicklung eines wieder verwendbaren, auf einer Flughafenpiste landenden Raumfahrzeugs notwendig machen? Und warum muss das Ding gleich neun Monate im Weltraum verbringen können? Warum landet es in Vandenberg und nicht in Edwards, das ungleich besser für Testflugaktivitäten geeignet ist?

Der Start des OTV, alias X-37B alias Space Shuttle Junior ist den Abend des 22. April geplant. Vielleicht lüftet sich das Geheimnis dann ein wenig. Bis dahin gilt der Satz des US-Militäranalytikers John Pike, Direktor von Globalsecurity.org, der sich zum Thema X-37B wie folgt äußerte "As long as you're confused you're in good shape."


5 Kommentare zu “Space Shuttle Junior”

  1. Michael Khan Antworten | Permalink

    Vielen Dank!

    Ich bin froh, das ein wichtiges, aber in der Oeffentlichkeit kaum bekanntes Thema wie die X-37 hier beleuchtet wird. Ich hatte mir schon überlegt, auch etwas dazu zu schreiben, aber dein Artikel deckt alle relevanten Punkte bereits hervorragend ab.

    Allenfalls kann ich noch den Link auf diese Webseite des Marshall Space Flight Centers geben:

    http://www.msfc.nasa.gov/news/x37news/index.html

    Die Frage, was das Militär mit dem Ding will, beantwortet diese Webseite allerdings erwartungsgemäß auch nicht.

    Auch ich weiß es nicht, weise aber darauf hin, dass die Militärs häufig an Einsatzprofilen interessiert sind, die für die zivile oder wissenschaftliche Raumfahrt uninteressant sind.

    Beispielsweise wollen Raumfahrttreibende in aller Regel Orbits, bei den das Perigäum (der erdnächste Punkt der Bahn) außerhalb der Erdatmosphäre liegt.

    Militärs haben dagegen durchaus auch diverse Verwendungen für Bahnen, bei denen das Perigäum sogar noch unterhalb der Erdoberfläche liegt.

  2. Astra Antworten | Permalink

    Stimmt

    Stimmt. Mit diesen möglichen militärischen Anforderungen beschäftigen sich die US-Blogs auch ausgiebig: Die Möglichkeit großer Inklinationsänderungen oder das "Abtauchen" bis auf Höhen (für ein Raumfahrzeug muss man schon sagen "Tiefen") bis zu 125 Kilometer wären denkbare Profile. Bloß, wozu braucht man die? Um Waffen abzusetzen? Dazu dürfte ein Fahrzeug nach derzeitiger internationaler Rechtslage nicht im Orbit stationiert werden (und bei nur 250 Kilogramm Nutzlast müsste das schon eine Atomwaffe sein, um wesentliche Wirkung zu erreichen). Um Bilder zu machen? Für Detailbilder, die schärfer sind als das was herkömmliche militärische Beobachtungssatelliten schaffen, gibt es heute schon ein ganzes Arsenal leistungsfähiger Drohnen, die in 20-25 Kilometer Höhe operieren können und Aufklärungsbilder für einen Bruchteil des finanziellen und technischen Aufwandes eines OTV machen.

    Ein plausibles Szenario (von vielen möglichen) lieferte ein US-Blogger. Er vermutete, dass es sich beim OTV um ein Zieldarstellungsgerät für ein boden- oder luftgestütztes Laser- oder sonstiges Strahlwaffensystem handelt. Aufgabe des OTV wäre es in diesem Szenario, ein Target auszusetzen und es nach erfolgtem Beschuss wieder einzusammeln und zurück zur Erde zu bringen, wo dann die Trefferwirkung genau untersucht werden kann. Der Boeing YAL-1 Airborne Laser wäre solch ein mögliches System http://de.wikipedia.org/wiki/Boeing_YAL-1 Dieses Flugzeug hat einen extrem leistungsfähigen Laser an Bord hat, mit dem selbst innerhalb der Atmosphäre Raketen auf über 100 Kilometer Entfernung vernichtet werden können. Nach oben, in den Weltraum hinein, wäre ein solcher Laser sicher über noch größere Entfernungen wirksam. Und just in diesen Tagen finden mit diesem System auch Einsatztests statt.

  3. Yuriy Birdow Antworten | Permalink

    Raumschrott/Nuklearsatelliten

    Ja, das wären schöne plausible Erklärungen. Eine andere wäre das Einfangen von ausgedienten nuklearbetriebenen Satelliten und ähnlichem Raumschrott, den man nicht einfach verglühen lassen kann oder will. (Vom Vertuschen von Verstößen gegen die oben genannte Rechtslage mal ganz zu schweigen... ;-) )

  4. Astra Antworten | Permalink

    Raumschrott/Nuklearsatelliten

    Ich denke das können wir ausschließen. Derzeit sind knapp drei Dutzend ehemalige sowjetische mit angereichertem Uran betriebene BES-5 Kernreaktoren aus dem RORSAT-Programm in einer Umlaufbahn von über 900 Kilometern. Zusätzlich gibt es noch einige sehr kleine US-Radioisotopengeneratoren aus den Anfangstagen der Raumfahrt.

    Die russischen Systeme sind für das OTV mit einiger Sicherheit zu hoch platziert und zu schwer (die Nutzlastkapazität des OTV beträgt ja nur 250 Kilogramm). Sie bewegen sich auf Bahnen die für Jahrhunderte stabil sind. Selbst wenn man ein einzelnes bergen könnte, wären die Kosten, die Reaktoren der gesamten RORSAT-Konstellation auf den Boden zu holen astronomisch hoch.

    Berühmt geworden ist der Kosmos 954-Unfall. Bei diesem Satelliten des sowjetischen RORSAT-Programms misslang seinerzeit die Platzierung des Reaktors in den Sicherheitsorbit und er stürzte im Dezember 1978 über Kanada ab. Je nach ideeller Ausrichtung des Kommentators wurden die Schäden damals zwischen "unübersehbar" und "vernachlässigenswert" beurteilt. Ein Urteil kann ich mir hier nicht erlauben, ich hab mich mit dem Thema nicht im Detail befasst.

    Als Maßstab für die Höhe des Schadens kann aber die damalige Verlautbarung der kanadischen Behörden gelten, nach der die Dekontaminierung des Einschlagsgebietes 14 Millionen Kanadische Dollar gekostet hat. Die Sowjetunion hielt das für weit übertrieben und überwies seinerzeit nur drei Millionen nach Kanada. Selbst wenn ein solches Szenario noch einmal passieren sollte (was aber nicht möglich ist, da alle weiteren RORSAT-Reaktoren auf Bahnen mit einer Lebensdauer von etwa 600 Jahren geparkt sind) würde die US-Luftwaffe garantiert keine mehrere hundert Millionen Dollar teure Mission starten um einen Schaden zu verhindern, der nur einen Bruchteil der Missionskosten ausmacht.

    Bei anderem "Raumschrott" wäre das Kosten-/Nutzenverhältnis nocheinmal ungünstiger.

    Also wie gesagt, diese Anwendung halte ich für ausgeschlossen.

  5. Michael Khan Antworten | Permalink

    Einfangen von Weltraumschrott

    "Eine andere wäre das Einfangen von ausgedienten nuklearbetriebenen Satelliten und ähnlichem Raumschrott"

    Das Einfangen eines unkooperativen, wahrscheinlich rotierenden oder taumelnden, auf jeden Fall aber massiven Bauteils wie einem der abgesprengten sowjetischen TOPAZ-Reaktoren halte ich für eine Unternehmung, die mit hoher Wahrscheinlichkeit mit einem kaputten Reaktor und einem kaputten X-37, also mit noch mehr Schrott im Orbit, enden würde.

    Abgesehen von Eugens richtigem Hinweis, dass die Nutzmasse noch nicht annähernd ausreicht.

    Wenn ein massives Objekt auf seiner Bahn umläuft und dann noch in einer taumelnden Drehbewegung ist, dann hat es eine erhebliche Massenträgheit und Drehträgheit. Das schnappt man sich nicht einfach mal eben so (mal ganz davon abgesehen, dass es noch nicht einmal einen Griff zum Festhalten gibt).

    Im Moment des Zugriffs würde einfach ein sattes Drehmoment auf den andockenden Koerper übertragen. Entweder wird der ruckartig mit in eine Drehbewegung gerissen, oder der Manipulatorarm bricht ab. Beides dürfte sich ziemlich fatal auswirken.

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