News | 12.04.2011 | Drucken | Teilen

Raumfahrthistorie

Vor 30 Jahren: Raumfähre Columbia im All

Erststart der Columbia am 12. April 1981
Erststart der Columbia am 12. April 1981
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Auch Sciencefiction-Filme fangen so an. Der blaue Himmel an der sonst regenreichen Atlantikküste, die von schwachem Wind gekräuselte Wasseroberfläche und der weiße, delta-geflügelte Gleiter auf der Startrampe. Der letzte Mondflug liegt bereits neun Jahre zurück, seit sechs Jahren ist kein US-Astronaut ins All geflogen. Nun stehen wieder hunderttausende Zuschauer am Kennedy Space Center, jubeln und hoffen. Flüge ins All werden von nun an sicherer, günstiger und zuverlässiger sein und Amerika wird seine Vorherrschaft im Weltraum zurück erlangen.

Seit Gagarins Raumflug waren Amerikaner und Russen in winzigen Kapseln in den Orbit geflogen. Der Spaceshuttle sollte dagegen wie ein Flugzeug landen und im erdnahen Weltraum Stationen, Wohnbereiche und irgendwann auch Hotels aufbauen. "Wir dachten, dass wir mit dem Shuttle das erreichen konnten, was die Douglas DC-3 für das Verkehrsflugzeug bedeutete", sagt Ingenieur Jesco von Puttkamer, der seit den Tagen des Apollo-Programms im Bereich der bemannten Raumfahrt der NASA arbeitet. Auch der Hersteller Rockwell schlug noch zwei Jahre vor dem Jungfernflug der Columbia vor, die Nutzlastbucht mit einem Passagiermodul zu bestücken, in dem bis zu 74 Personen ins All gebracht werden könnten.

Im gleichen Jahr lieferte Rockwell die Columbia nach Cape Canaveral, bei weitem noch nicht flugfähig. Die Haupttriebwerke hingen weiter im Teststand und viele Hitzeschutzkacheln waren beim Transport aus dem Montagewerk in Kalifornien beschädigt worden oder verlorengegangen. Mehr als 300 Techniker von Rockwell und aushelfende Studenten installierten Monate lang fehlende Kacheln, bevor die NASA entschied, dass fast der gesamte Hitzeschild ersetzt werden müsse. "Die Kacheln sind an sich genial", verteidigt von Puttkamer die damals kaum erprobte Technik. Sie bestehen aus einem Gemenge aus Glasfaserwolle, das Reibungswärme bei bis zu 1300 Grad Celsius aushalten kann. Die Fasern waren völlig zufällig angeordnet, was ihre Wärmeleitfähigkeit herabsetzt. Aber sie hafteten dadurch nicht überall gleich stark am Shuttlerumpf.

Columbia im Landeanflug
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Doch schließlich steht die Columbia auf Rampe 39A, von der zuvor schon viele Mondraketen abhoben. Der erste Startversuch wird abgebrochen, weil noch einer der fünf unabhängigen Computer an Bord nicht im Takt mit den anderen Bordsystemen steht – dann ist auch diese Kinderkrankheit ausgeräumt. Es ist der 12. April 1981, auf den Tag genau 20 Jahre nachdem Juri Gagarin als erster Mensch in den Erdorbit flog. In einem so komplexen Unternehmen kein Grund, die aufwändigen Startvorbereitungen weiter zu verschieben: Pünktlich um 7:00 Uhr Ortszeit stoßen die Feststoffbooster weißen Rauch aus, Sekunden später zünden die drei Haupttriebwerke im Heck des Orbiters, der sich langsam und elegant vom Startturm entfernt. Die fast 50 Meter langen Booster fallen nach zwei Minuten ausgebrannt zurück in den Atlantik und die Haupttriebwerke tragen die Fähre allein bis in 300 Kilometer Höhe.

Keine Sorgen
Die NASA feiert den Flug bereits, während der Hitzeschild erneut die Journalisten beschäftigt: "Sie fragen mich, ob ich von irgendwelchen anderen Kacheln weiß, die sich gelöst haben. Die Antwort ist nein – und offen gesagt machen wir uns darüber auch keine Sorgen." Dabei weiß Flugdirektor Neil Hutchinson, dass die Astronauten diverse Schäden an der Oberseite ihrer Fähre gefunden haben, die wohl durch herabstürzende Schaumstoffteile und Druckwellen während des Starts entstanden. Die überlebenswichtige Unterseite können sie dagegen gar nicht selbst inspizieren. Spezialkameras des US-Militärs erreichen vom Boden aus vermutlich kaum die nötige Auflösung. Adäquate Methoden entwickelte man erst, nachdem die Columbia im Februar 2003 nach vergleichbaren Schäden am Hitzeschild auseinanderbrach und sieben Astronauten an Bord starben.

Die Ingenieure sind 1981 aus anderen Gründen nervös, denn erstmals in der Geschichte wird ein bemanntes Raumfahrzeug einen kontrolliertes Landemanöver versuchen. Sie sind nicht völlig sicher, wie gut sich die Fähre dabei steuern lässt. "Den Aufstieg haben die Astronauten streckenweise im Simulator geübt und als erfahrene Piloten ist der Start für sie Routinesache gewesen", erinnert sich von Puttkamer. "Aber was völlig neu war und uns allen etwas Sorge machte, war der Wiedereintritt." Die Fähre dringt 120 Kilometer über dem Boden in die obersten Atmosphärenschichten ein. Ihre Geschwindigkeit von 28 000 Kilometern pro Stunde kann sie nur durch Luftreibung abgeben, die von den Keramikkacheln aufgefangen wird.

Vom ersten Kratzen an der Lufthülle bis zur Landebahn legt sie 8000 Kilometer zurück. Die Form des Fluggeräts muss drei Strömungsregimen standhalten, die teilweise noch kaum verstanden sind. "Niemals ist vorher ein bemanntes Gerät mit 25-facher Schallgeschwindigkeit – also Hyperschall – in die Erdatmosphäre eingetreten", erzählt Puttkamer. "Dafür gab es keine Erfahrungswerte." Und wirklich gerät der Eintrittswinkel so steil, dass der Bordcomputer das Höhenruder am Heck fast doppelt so stark auslenken muss, wie vorhergesagt. Die Fähre aber hielt zielstrebig auf die anvisierte Landebahn zu.

Begeisternder Gleitflug
Columbia setzt auf
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"Zuerst verschwommen, ähnlich wie ein Molch" erscheint die Columbia nach dem Bericht eines Spiegel-Korrespondenten am kalifornischen Himmel: Seit Jahrzehnten waren amerikanische Raumschiffe nur im Pazifik gewassert. Jetzt muss eine breite, aber fest definierte Landebahn für das 100 Tonnen schweres Segelflugzeug ausreichen, das kein Triebwerk besitzt, um durchzustarten. "Der heran gleitende Shuttle ist nicht von dieser Welt", frotzelte das britische Magazin Time nach der Landung, "wie ein verfehlter Entwurf der Gebrüder Wright unter völliger Missachtung der Aerodynamik."

Und dennoch. Das Landemanöver begeistert die Amerikaner ebenso stark wie der Start. Schon Stunden zuvor sind die breiten Highways zum ausgetrockneten Salzsee in der Mojave-Wüste überfüllt von Bussen, Wohnwagen und Limousinen. Nie zuvor konnten Schaulustige ein landendes Raumschiff beobachten. Als das Fahrwerk der Columbia Wüstensand aufwirbelt, sind mehr als 100 000 Besucher in der Wüste außer sich – und noch mal 500 000 Fernsehzuschauer. Auch Kommandant John Young besitzt noch einigen Schwung, als er in den Staub der Landbahn springt, beinahe tänzelt, trotz seines schweren Raumanzugs. „Wir haben zehn Jahre lang versucht, das zu tun“, sagt er später. "Jetzt haben wir ein Raumschiff, dass billiger als je zuvor Lasten ins All tragen wird."

Keine zukünftige Mission des Spaceshuttles wird günstig. Die Wartungsarbeiten nach jeder Mission sind so aufwändig, dass nur wenige Starts pro Jahr möglich sein werden. Nach der Explosion der Challenger im Januar 1986 und dem Verlust der Columbia im Februar 2003 werden die Sicherheitsmaßnahmen mehrfach verschärft, grundlegende Konstruktionsmängel der Fähren bleiben aber erhalten. Doch wenn im Sommer 2011 endgültig der letzte Shuttle auf Reisen geht, werden wieder tausende Zuschauer dem ohrenbetäubenden Dröhnen der Triebwerke lauschen.

Karl Urban
© Spektrum.de
Erststart der Columbia am 12. April 1981

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