Orion ist erfolgreich auf die Erde zurückgekehrt

Gestern machten ein Boot, der Wind und Anzeige-Probleme den Start der Raumkapsel Orion zu nichte. Heute ist der Startversuch geglückt. Pünktlich um 13:05 mitteleuropäischer Zeit, gleich zu Beginn des Startfensters, ist die Trägerrakete gestartet.

Etwa zwei Stunden nach dem Start hat Orion seine erste Runde um die Erde beendet. Danach ist Orion zu seiner maximalen Höhe von 5.808 km aufgestiegen und drehte die zweite Runde um die Erde.

Nachdem diese beendet war, hat sich die Kapsel für den Wiedereintritt ausgerichtet. Bei dem Wiedereintritt hat Orion eine Geschwindigkeit von über 32.000 km/h erreicht. Am Hitzeschild ist eine Temperatur von 2.200 Grad Celcius entstanden. Das Hitzeschild hat gehalten, ebenso die elf Fallschirme der Orion. Die Raumkapsel ist um 17:30 pünktlich im Pazifik vor Kalifornien gelandet.

Während der viereinhalb stündigen Reise hat die Orion mehr als 96.500 Kilometer zurückgelegt. Laut der NASA war die Raumkapsel, mit der erreichten Höhe von 5.808 km, weiter im Weltraum, als jedes andere Raumschiff in den vergangenen 40 Jahren, das für den Transport von Menschen konstruiert wurde. Zum Vergleich: Die internationale Raumstation ISS ist in einem Orbit von etwa 416 km Höhe - der Mond ist etwa 385.000 km von der Erde entfernt.

Bis zum Ende haben am Donnerstag NASA-Techniker und Millionen Zuseher im Internet auf einen Start der Raumkapsel Orion gehofft, aber Wind und technische Probleme verhinderten den Flug. Laut Plan sollte Orion um 13:05 Uhr abheben, doch es kam zu Verzögerungen. Zunächst war ein Boot in die Sicherheitszone um das Kennedy Space Center in Florida eingedrungen und musste entfernt werden. Dann kam es zu einem Ventilator-Leistungsabfall in der Lüftungsanlage der Startrampe. Außerdem kamen Windböen auf, die als zu stark für einen Start galten. Ab einer Windgeschwindigkeit von 21 Knoten (38 km/h) wird die Countdown-Uhr automatisch angehalten. Außerdem traten noch Anzeigen-Probleme im Zusammenhang mit Treibstoffventilen in der Trägerrakete auf. Um 15:44 sollte ein letzter Startversuch unternommen werden. Kurz davor verkündete die NASA, den Start auf Freitag zu verschieben.

Unabhängigkeit von Russland

Mit der Raumkapsel Orion soll die NASA erstmals seit dem Ende des Space Shuttle wieder über einen eigenen Personentransporter ins All verfügen. Die für die USA unangenehme, jahrelange Abhängigkeit von Russland und seinen alten Sojus-Kapseln soll dadurch bald beendet werden. Ein wichtiger Schritt dahin ist der erste unbemannte Weltraum-Test, der heute stattfinden soll.

Der Testflug soll folgendermaßen ablaufen: Orion hebt an der Spitze einer Delta IV Heavy Trägerrakete vom Kennedy Space Center in Florida ab. Sollte der Start verzögert werden, bleibt ein Zeitfenster von insgesamt zwei Stunden und 39 Minuten. Die Raumkapsel soll sich während ihres Fluges 5.793 Kilometer von der Erdoberfläche entfernen - eine Distanz, welche die Flughöhe der Internationalen Raumstation um das circa 15-fache übertrifft.

32.000 km/h

Die Maximalgeschwindigkeit wird dabei 32.186 km/h betragen. Die Orion-Kapsel umrundet die Erde auf ihrem Flug zwei Mal und kehrt danach zur Erdoberfläche zurück. Beim Wiedereintritt wird sich der Hitzeschild von Orion auf über 2000 Grad Celsius aufheizen. Nach viereinhalb Stunden sollte sie 965 Kilometer vor der kalifornischen Küste im Wasser landen.

Im Fokus des Testfluges steht die Beobachtung von Systemen und Vorgängen, die maßgeblich für die Sicherheit künftiger Besatzungen sind, darunter Hitzeschild, Bordelektronik, Software, Fluglage, Separierungsvorgänge, Fallschirm-Auslösung und Bergung. Die Ergebnisse sollen bei der Weiterentwicklung von Orion helfen.

Nach sechs Jahren Entwicklung, Millionen von Tests, schreibt Österreich neuerlich Weltraumgeschichte: Das Wiener Unternehmen TTTech ist mit seiner Technologie in der neuen Raumkapsel Orion, die Menschen ab etwa 2030 auch zum Mars bringen soll, vertreten. Der Start hätte am 4. Dezember erfolgen sollen, wurde aber auf 5. Dezember verschoben.

„Seit 2008 haben wir uns auf diesen Tag vorbereitet“, sagt Reinhard Maier, Direktor Aerospace bei TTTech. Mit der NASA arbeitet man schon seit der Jahrtausendwende zusammen, als man mit Honeywell und dem US-Rüstungs- und Technologiekonzern Lockheed Martin erste Forschungsprojekte gestartet hatte – damals ging es um Triebwerkssteuerungen. Der Orion-Start ist ein neuer Höhepunkt in der Firmengeschichte.

Tag X

Zehn Mitarbeiter haben sich auf diesen Tag X vorbereitet, etwa 15 Millionen Euro sind in den gesamten Space-Bereich investiert worden, allein die TTTech-Technologie an Bord der Orion kostet fast vier Millionen Euro. Die Avionik-Systeme stammen von Honeywell. Das US-Unternehmen wird wiederum von TTTech beliefert. „Wir schicken Designs, Knowhow und Chip-Designs an Honeywell und die bauen darauf die Infrastruktur für das Avionics-System“, erklärt Maier. Er verfolgt den Orion-Start von Wien aus, wäre zwar gerne vor Ort dabei, aber für Nicht-Amerikaner gelten (zu) strenge Regelungen.

Ethernet im Raumschiff

In der Orion-Raumkapsel arbeiten mindestens 30 unterschiedliche Systeme, vom Navigations- über das Startablauf-, bis hin zum Raketensteuerungs- und Kommunikationssystem. Bei Letzterem spielt eine TTTech-Entwicklung eine entscheidende Rolle, die TTEthernet genannt wird. „Ein Kommunikationssystem an Bord einer Raumkapsel muss total ausfallsicher sein, unser System sorgt für die sichere Echtzeitkommunikation.“

Beim TTEthernet ist die Kommunikation dreifach abgesichert. Da man von Fehlern ausgehen muss, sind solche Redundanzen integriert. Sollte ein System ausfallen, übernimmt eines der beiden anderen Systeme die Arbeit ohne Verzögerung. Alle drei Systeme laufen ständig parallel. „Wir nennen das aktives Standby“, erklärt Maier. Die Wahrscheinlichkeit, dass das gesamte System ausfällt, liegt bei 10 hoch minus 12, also bei 0,000000000001 Prozent. Das kann durchaus als absolut sicher bezeichnet werden. So hohe Sicherheiten gibt es übrigens auch in der Luftfahrt, wo etwa Flugzeugsteuerungen dreifach abgesichert sind.

Verbesserungen

Der Orion-Erstflug ist für TTTech ein spannendes Projekt, weil Erstflüge riesige Datensammelflüge sind, bei der die einzelnen Systeme genau gecheckt werden und die Zulieferfirmen über notwendige Verbesserungen oder Fehlfunktionen informiert werden. TTTech-Vorstand Georg Kopetz ist überzeugt, dass sich sein Unternehmen auch in der Raumfahrt etablieren und zu einem Technologieführer werden kann. Beim europäischen Ariane-6-Projekt will man ebenfalls die Kommunikationssysteme liefern.

„Ich erwarte aber nicht nur, dass wir uns in Europa etablieren, sondern wir wollen auch mit privaten Raumfahrt-Unternehmen wie SpaceX (Elon Musk), Virgin Galactic (Richard Branson) oder Blue Origin (Jeff Bezos) zusammenarbeiten.“ Österreich ist in der Raumfahrt zwar ein Nischenanbieter, aber durch Unternehmen wie etwa RUAG Space doch auch ein gefragter Partner von NASA und ESA.

Luftfahrt und Automobile

TTTech hat bereits langjährige Erfahrung in der Luftfahrt und arbeitet mit allen großen Flugzeug-Herstellern zusammen, von Boeing über Airbus bis hin zu Bombardier und Embraer. Man ist mit Kommunikations-, Kabinendruck- und Flugsteuerungssystemen bei der Boeing 787, beim Airbus A380 oder auch bei Privatjets von Embraer vertreten. „Unser Slogan lautet Aerospace safety at automotive cost, also Luftfahrtsicherheit zu Automobilpreisen“, sagt Maier. In der Automobil-Branche ist TTTech mittlerweile nämlich ein gefragter Zulieferer. Gemeinsam mit Audi entwickelt man derzeit auch ein selbstfahrendes Auto.