X Prize - Der neue Wettlauf ins All

Wer gedacht hat das Rennen ins All sei mit dem ersten Menschen auf dem Mond gelaufen irrt sich, es geht jetzt erst richtig los.

Die X Prize Foundation hat 10 Millionen Dollar für das erste private Unternehmen ausgelobt, das ein Raumschiff finanziert, baut und startet, das 3 Menschen bis in eine Höhe von 100 Kilometern bring, sicher zur Erde zurückkehrt und diese Leistung innerhalb von nur zwei Wochen wiederholen kann.

Die Organisation sieht sich damit in der Tradition der frühen Luftfahrtpioniere, die mit vielen ähnlichen Preisen zu immer neuen Höchstleistungen angespornt wurden - wie z.B. der Orteig-Preis, den Charles Lindberg 1927 für seinen ersten Atlantikflug gewann - und wie damals ist das Interesse nicht nur akademischer Natur.

Die Raumschiffe die zu diesem Wettkampf antreten sind geeignet Passagiere mit in den Weltraum zu nehmen und könnten damit den ersten Schritt für eine touristische Nutzung des Weltraums auf breiter Basis darstellen, aber auch das Aussetzen von Satteliten, schnelle Lieferdienste und der Transport von Passagieren werden von den Anstrengungen der Teilnehmer profitieren.

Da kommerzielle Interessen wesentlichen Einfluss auf die Konzeption der Raumschiffe haben verfolgen die Teilnehmer sehr unterschiedliche Ansätze, um ihre Ziele zu erreichen.

So verfolgt das "Da Vinci Project" das Ziel ihr Raumschiff "Wild Fire" zunächst mit einem Heliumballon auf eine Höhe von 24,400 km zu bringen und die Rakete von hier aus zu starten, was Energie spart und die Kapsel ist im Notfall einfach abtrennbar. Bei den Raketentriebwerken handelt es sich ebenfalls um Neuentwicklungen die besonders leicht und effektiv sein sollen.

Beim Start hängt das eigentliche Raumschiff 720 Meter unter dem Ballon, der gewünschte Höhe nach etwas über einer Stunde erreicht. Nach den Zünden der Raketen entfernt sich das Raumschiff zunächst ein Stück vom Ballon, um diesen nicht zu beschädigen, dann richtet es den Kurs automatisch aus und erreicht nach etwa 100 Sekunden eine Geschwindigkeit von knapp 1700 km/h, dann werden die Triebwerke abgeschaltet und es beginnt die Phase des freien Falls, die insgesamt etwa 3,5 Minuten dauert.

Beim Wiedereintritt sollen Airbags aufgeblasen werden, die die Fläche des Schiffs beim Wiedereintritt vergrößern, um die Luftreibung zum Abbremsen zu nutzen, die Triebwerke schützen und die Landung abfedern. Acht Kilometer über dem Boden wird der Fallschirm geöffnet an dem das Raumschiff GPS-gesteuert zu boden gleitet.

Das Da Vinci Projekt befindet sich dabei aber immer noch in der Entwicklungsphase und wird beständig weiterentwickelt, wobei eine bestimmte Strategie verfolgt wird, die die Kosten und den Zeitaufwand erheblich reduzieren soll. Dabei werden die Systeme verknüpft entwickelt, so das sich Änderungen gleich auf alle anderen Systeme übertragen und sich eine fast evolutionäre Entwicklung ergibt.

Ein weiterer Teilnehmer ist Kelly Space & Technology, die unter anderem auch schon für die NASA gearbeitet haben. Ehrgeiziges Ziel ist, es die Kosten für Weltraumflüge um 40% zu reduzieren. Der "Astroliner" soll von einer Boing 747 in den Weltraum starten, wobei man schwerpunktmäßig auf erprobte Technologie für Rahmen, Leitsystem und Antrieb setzt, um die Kosten für Neuentwicklungen zu verringern und sich auf erprobte Komponenten verlassen zu können. Dadurch, dass man das Raumschiff bis in eine Höhe von etwa sechseinhalb Kilometer schleppt reduziert man den enormen Verbrauch an Treibstoff von konventionellen Raketen, außerdem arbeiten die Triebwerke, die auf Vakuumbedingungen ausgelegt sind in dieser Höhe effektiver und vor allem kann die 747 das Raumschiff in eine optimale Startposition für die gestellte Aufgabe bringen und ist damit nicht an eine feste Startrampe irgendwo in der Welt gebunden.

Wenn der Astroliner ausgeklinkt wird startet er horizontal und erreicht eine Geschwindigkeit von Mach 0,8 (ca. 800 km/h). Durch die integrierten Jettriebwerke kann das Raumschiff auf jedem Flughafen landen und selbst bei einem Abbruch des Fluges - praktisch unabhängig von der bereits erreichten Flughöhe - mit Passagieren oder Nutzlast sicher zum nächsten Flughafen zurückkehren.

In einer Höhe von ca. 130km kann schließlich der Satellit ausgesetzt werden und mit einer zweiten Raketenstufe auf den gewünschten Orbit gebracht werden.

Im normalen Betrieb sollen schließlich bis zu 9 - und unter besonderen Umständen sogar 18 - Starts und Landungen im Monat möglich sein.

Und auch der "Cosmos Mariner" der Lone Star Space Access Corporation vertraut auf bewährte Technik, aber statt Huckepack mit einem Ballon oder einer Boing die ersten Kilometer zu überbrücken soll der "Cosmos Mariner" aus eigener Kraft landen und starten und zwar auf gewöhnlichen Flughäfen. In der Atmosphäre benutzt das Raumschiff einen Jetantrieb, kann wie ein Flugzeug manövrieren und startet die Raketen erst wenn das Startfenster erreicht ist. Das offene Design erleichtert außerdem die Wartung und ermöglicht es neue Antriebe ausprobieren zu können, die Flugeigenschaften erleichtern daneben auch den Test in der Atmosphäre ohne gleich in den Weltraum gehen zu müssen.

Ein weiteres Unternehmen, dass auf ein Flugzeug setzt, um sein Raumschiff in eine optimale Starthöhe zu bringen ist Scaled Composits mit dem "SpaceShipOne". Aber es wird nicht auf einen Jumbo gesetzt sondern auf eine Eigenentwicklung. Mit der Erfahrung aus über zwanzig Jahren Flugzeugbau wagt sich das Unternehmen jetzt in mit einem futuristisch anmutenden Design in den Weltraum. Unter einem Doppelrümpfigen Flugzeug, dem "White Knight", hängend wird das SpaceShipOne auf die gewünschte Höhe gebracht und startet dort seine Raketenmotoren. Beim Wiedereintritt klappt es dann seine Tragflächen nach oben und kann so seinen ganzen Rumpf für Bremsvorgang des Wiedereintritts einsetzen und manuelle Eingriffe in dieser Phase aufgrund der stabilen Fluglage weitgehend überflüssig machen. Ist der Wiedereintritt abgeschlossen werden die Tragflächen wieder in Position gebracht und das Raumschiff kann dann auf jedem Flughafen landen. Erste Flugtests mit beiden Komponenten sind bereits abgeschlossen.

Noch ein vielversprechendes Projekt ist der "Ascender" der Bristol Spaceplanes Limited, die seit über 30 Jahren Raumschiffe konstruiert und auch für die ESA arbeitet. Der Ascender basiert auf einer Studie für die ESA und soll eines Tages Touristen in einen niedrigen Orbit bringen. Aus eigener Kraft wird das Raumschiff bis in eine Höhe von 8km wie ein gewöhnliches Flugzeug mit Unterschallgeschwindigkeit aufsteigen und dann die Raketen zünden, die es mit Mach 2,8 in eine Höhe von 64km bringen. Das genügt, um nach dem Abschalten der Raketen bis auf eine Höhe von 100km zu gelangen, wo etwa 2 Minuten Schwerelosigkeit genossen werden können. Nach dem Wiedereintritt kann der Pilot das Raumschiff etwa 30 Minuten später wieder auf einem Flughafen landen. Auf diese Weise wären mehrere Starts am Tag möglich. Bei Bristol Spaceplanes geht man davon aus, dass der Ascender in drei Jahren in die Erprobung gehen kann und die ersten Touristen in sieben Jahren mitgenommen werden können.

Insgesamt konkurrieren derzeit 24 Unternehmen um den X Prize, von denen ich an dieser Stelle leider nicht alle vorstellen kann, einige setzen auf konventionelle Raketentechnologie andere verfolgen ebenfalls Kombinationen aus Flugzeugen und Raumschiffen aber auch einige exotische Konzepte gehen an den Start.

Die Projekte befinden sich in sehr unterschiedlichen Planungsstadien und es kann wohl noch ein wenig dauern, bis das erste Nicht-Staatliche Raumschiff mit Passagieren in den Orbit vorstößt aber dies ist nur der Anfang des neuen Wettlaufs in den Weltraum und im kommenden Jahr werden wir wohl noch das eine oder andere von X Prize hören.


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