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Flüge von Branson und Bezos: 100 Kilometer hoch, aber meilenweit entfernt von echter Raumfahrt

Keine fünf Minuten verbrachten Branson und Bezos in der Hochatmosphäre, da feiern sie den Beginn des Weltraumtourismus. Doch dafür braucht es mehr als das, kommentiert Tilmann Althaus.
New Shepard auf dem StartplatzLaden...

Die Flüge in die Hochatmosphäre von Virgin Galactic mit »VSS Unity« und von Blue Origin mit »New Shepard« am 11. und am 20. Juli 2021 fanden ein lautstarkes Echo in den Medien. Es klingt ja auch sensationell. Doch scheinen die Maßstäbe, die man an Raumfahrt anlegen muss, ein wenig verrutscht zu sein: Von wirklicher Raumfahrt kann bei diesen suborbitalen Flügen eigentlich nicht die Rede sein. Mit Gipfelhöhen von etwa 82 Kilometern bei »VSS Unity« und 105 Kilometern bei »New Shepard« wurde nämlich die Grenze zum Weltraum nur kurz berührt, aber kaum überschritten. Die Lage dieser Grenze ist eine Frage der Definition und wurde mehr oder weniger willkürlich festgelegt.

Während die US Air Force die Grenze zum Weltraum bei 80 Kilometern (50 Meilen) sieht, geht die Fédération Aéronautique Internationale (FAI), der internationale Luftsportverband – eine nichtstaatliche und nichtkommerzielle Vereinigung –, von 100 Kilometern aus. Die FAI bezieht sich dabei auf die Von-Kármán-Linie, die auf den US-Physiker Theodore von Kármán (1881–1963) zurückgeht, der im Jahr 1957 die obere Grenze der Erdatmosphäre zumindest eingrenzen wollte. Diese Linie beschreibt den Bereich, in dem die Luft so dünn wird, dass aerodynamische Kräfte für ein Fluggerät bedeutungslos werden und nur noch Trägheitskräfte wirken. Eine international verbindliche Definition der Grenze zum Weltraum existiert nicht, gleichwohl orientieren sich viele Staaten an der Von-Kármán-Linie.

Von Kármán war übrigens auch einer der Initiatoren des heute weltberühmten Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Kalifornien, das sich bei seiner Gründung im Jahr 1944 anfangs vor allem der Entwicklung von Strahlantrieben für Flugzeuge widmete. In diesem Zusammenhang wollte sich der Physiker Klarheit über die Ausdehnung der Erdatmosphäre verschaffen.

RaketengleiterLaden...
Raketengleiter | Rund zehn Minuten nach dem Absetzen vom Trägerflugzeug und dem Aufstieg auf die Gipfelhöhe von etwa 82 Kilometern gleitet »VSS Unity« ohne Antrieb als Segelflugzeug zurück zur Landebahn in New Mexico.

Nimmt man die Von-Kármán-Linie als Definition für die untere Grenze zum Weltraum, so ist das kommerzielle Angebot von Richard Bransons Virgin Galactic eher als Mogelpackung anzusehen, denn das »Virgin Space Ship« bleibt bei seinen Flügen deutlich unter 100 Kilometern. Eine Mitfluggelegenheit soll dem Vernehmen nach etwa 250 000 US-Dollar für einen zehnminütigen Flug kosten. Ähnliche Preise sind auch bei Blue Origin im Gespräch, offiziell hat die Firma noch nichts verlauten lassen.

Die Flugverläufe

Bei Virgin Galactic wird »VSS Unity« zunächst mit dem Trägerfluzeug »White Knight II« in eine Höhe von 15 Kilometern über Grund transportiert und dort abgeworfen. Nach wenigen Sekunden im freien Fall zündet ein Raketenmotor für eine Brenndauer von 60 Sekunden und beschleunigt das Fluggerät in eine Höhe von 42 Kilometern im Steilflug bis auf die dreifache Schallgeschwindigkeit (Mach 3), rund 3000 Kilometer pro Stunde. Nach Brennschluss befindet sich »VSS Unity« in einer Wurfparabel und steigt bis zu 82 Kilometer Höhe auf, um dann steil im Sturzflug wieder herunterzukommen. Für rund drei Minuten herrscht an Bord annähernde Schwerelosigkeit, bis die aerodynamischen Kräfte in der rasch dichter werdenden Atmosphäre auf das Fluggerät einwirken und dieses abbremsen. Rund zehn Minuten nach der Abtrennung setzt »VSS Unity« antriebslos wie ein Segelflugzeug auf einer Flugzeugpiste auf.

»New Shepard« von Jeff Bezos nutzt dagegen eine wiederverwendbare Trägerrakete, um vom Boden abzuheben. An ihrer Spitze befindet sich die Druckkabine, in der bis zu sechs Personen oder auch eine experimentelle Nutzlast Platz finden können. Die mit flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff betriebene Rakete brennt für 110 Sekunden und erreicht dabei eine Höhe von 40 Kilometern. Danach wird die Druckkabine von der Rakete gelöst, und beide steigen auf Grund ihrer Trägheit ebenfalls einer Wurfparabel folgend bis in Höhen um 105 Kilometer über Grund auf. Dabei herrscht um den Scheitelpunkt ihrer Bahn für rund vier Minuten Schwerelosigkeit. Die Trägerrakete landet nach ihrem Flug unter dem Bremsschub ihres Antriebs senkrecht auf einer Landeplattform auf dem Startgelände, während die Druckkabine an drei Fallschirmen zu Boden sinkt. Ein solcher Flug dauert insgesamt etwa elf Minuten.

Klassische LandungLaden...
Klassische Landung | An drei Fallschirmen hängend schwebt die Druckkabine des »New Shepard« zum Erdboden zurück, nachdem sie mit Raketenschub kurzzeitig eine Höhe von 105 Kilometern erreicht hatte.

Was bieten diese Flüge?

Bei beiden Angeboten können die Passagiere deutlich die Krümmung des Erdhorizonts sehen und feststellen, dass der Himmel in rund 100 Kilometer Höhe pechschwarz wirkt. Und sicherlich sind die drei bis vier Minuten annähernder Schwerelosigkeit ein besonderes Erlebnis. Allerdings weisen viele professionelle Astronauten darauf hin, dass es bei Erreichen der Schwerelosigkeit sehr schnell und recht häufig zu Schwindelanfällen und Übelkeit kommt.

Die gesundheitlichen Ansprüche an die Teilnehmer sind gering, im Prinzip sind nur Personen mit schweren Herz-Kreislauf-Erkrankungen von der Beförderung ausgeschlossen. Der Firmengründer Richard Branson von Virgin Galactic meinte dazu, dass jeder mitfliegen könne, der auch eine Fahrt auf der Achterbahn übersteht. Zudem müssen die Passagiere keine detaillierte Kenntnis von den Flugabläufen haben, an Bord von »VSS Unity« befinden sich zwei Piloten, während »New Shepard« vollautomatisch fliegt.

Historischer VorläuferLaden...
Historischer Vorläufer | Schon in den frühen 1960er Jahren erreichte das Raketenflugzeug X-15 der US Air Force und der NASA eine Flughöhe von bis zu 108 Kilometern. Die X-15 wurde wie bei Virgin Galactic mit einem Trägerflugzeug in etwa zwölf Kilometer Höhe abgesetzt und flog dann mit dem eigenen Raketenantrieb weiter.

Auf Grund der hohen Preise ist abzusehen, dass die Angebote von Virgin Galactic und Blue Origin ein Vergnügen für die betuchtere Klientel bleiben werden, denn der Aufwand pro Flug ist recht hoch und wird auch kaum geringer werden. Und von einem echten Raumflug in den Erdorbit trennen die beiden Anbieter Welten. Suborbitalflüge sind auch nichts Neues, denn schon in den frühen 1960er Jahren stieg das ebenfalls von einem Trägerflugzeug getragene, experimentelle Raketenflugzeug X-15 auf Höhen von bis zu 108 Kilometern. Und die beiden ersten Flüge im Rahmen des Mercury-Programms der NASA erreichten im Jahr 1961 Höhen um 190 Kilometer über Grund und dienten unmittelbar der Vorbereitung von Orbitalflügen. Diese beiden Einsätze sind übrigens bis heute die einzigen suborbitalen Testflüge der NASA mit Astronauten an Bord.

Raumfahrt oder nicht?

Während die beiden Fluggeräte von Virgin Galactic und Blue Origin in der Spitze etwa Geschwindigkeiten von zirka 3000 Kilometern pro Stunde (0,8 Kilometer pro Sekunde) schaffen, wird für den Flug in eine Erdumlaufbahn eine Endgeschwindigkeit um 28 000 Kilometer pro Stunde (rund acht Kilometer pro Sekunde) benötigt. Dies ist mit einem einstufigen Raketenantrieb nicht zu erreichen. Für einen Orbitalflug fehlt »New Shepard« und »VSS Unity« aber nicht nur der Antrieb, sondern auch die sonst notwendige Ausrüstung – der Hitzeschild für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre oder Steuerdüsen für Manöver im Weltraum. Somit ist der technische Aufwand für diese Touristenflüge für den Fluggast erheblich geringer als für einen Raumflug in die Erdumlaufbahn.

Tatsächlich sind diese Flüge eher als die Befriedigung der ehrgeizigen Ambitionen von Multimilliardären aufzufassen. Virgin Galactic wurde von Richard Branson gegründet, der seine ersten Millionen mit dem Schallplattenlabel Virgin Records machte und später mit der Fluglinie Virgin Atlantic Air viel Geld verdiente. Blue Origin ist das Hobby des derzeit reichsten Manns der Welt, Jeff Bezos, der mit dem Online-Versandhaus Amazon sein Vermögen machte und unbedingt auch in den Weltraum vordringen möchte.

Während Richard Branson keine weit reichenden Pläne für ein Vordringen in den Weltraum erkennen lässt, schwärmt Jeff Bezos von riesigen Raumstationen im All, auf denen eines Tages Millionen Menschen leben sollen. Seine Vorstellungen für die nächsten Jahrzehnte erinnern eher an die Sciencefiction-Serie »Star Trek« denn an einen realistischen Vorstoß in den Weltraum. Bezos hat eine große Trägerrakete namens »New Glenn« in der Entwicklung, deren Leistungsdaten an die Saturn-V-Trägerraketen des Apollo-Mondprogramms in den 1960er bis 1970er Jahren erinnern. Allerdings ist Blue Origin hier noch nicht recht vorangekommen.

Wer wirklich in den Weltraum möchte und dadurch als ein echter Astronaut anerkannt werden will, muss erheblich tiefer in die Tasche greifen – und die beträchtlich höheren Ansprüche an die körperliche Verfassung erfüllen. Hier kommt ein bislang noch unerwähnter, weiterer Multimilliardär ins Spiel, dessen Weltraumambitionen aber mit finanzkräftiger Unterstützung der NASA schon sehr viel weiter gediehen sind. Die Rede ist von Elon Musk, der als erbitterter persönlicher Rivale von Jeff Bezos gilt. Seine Firma SpaceX ist derzeit als einziger kommerzieller Anbieter in der Lage, Menschen mit der Raumkapsel »Crew Dragon« auf eine Erdumlaufbahn zu transportieren, sieht man einmal vom Angebot der staatlichen russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos mit den Sojus-Kapseln ab.

Pro Passagier sind Flugkosten von 50 Millionen Dollar im Gespräch, offeriert werden mehrtägige Flüge in die Erdumlaufbahn. Auch ein Flug zur Internationalen Raumstation ISS mit mehrtägigem Aufenthalt dort ist gegen einen weiteren Preiszuschlag möglich. Erste Starts könnten bereits Ende 2021, Anfang 2022 stattfinden.

Schon allein am Preisschild ist ersichtlich, wie viel höher der Aufwand hinter einem echten Raumflug ist. Der Kundenkreis dürfte hier, auch weltweit gesehen, recht überschaubar sein, denn nicht viele Superreiche interessieren sich so sehr für den Weltraum, dass sie auf eigene Kosten einen Flug buchen werden.

Elon Musk möchte die Einnahmen von SpaceX aus den Passagierflügen und aus dem Geschäft mit seiner Satelliten-Megakonstellation Starlink dazu verwenden, seine weit reichenden Visionen zumindest zum Teil zu finanzieren. Er träumt seit seiner Jugend von einem Leben auf dem Mars. Somit ist, genau wie bei Konkurrent Bezos, eine wiederverwendbare Trägerrakete in der Saturn-V-Leistungsklasse bereits in der Entwicklung, wobei erste Testflüge mit einfachen Prototypen in den nächsten Monaten unmittelbar bevorstehen.

Im Hinblick auf diese Entwicklungen sollte klar sein, dass die Touristenflüge von Virgin Galactic und Blue Origin ein nettes Angebot für Wohlhabende darstellen, aber von echter Raumfahrt meilenweit entfernt sind. Dem technischen oder wissenschaftlichen Fortschritt dienen sie kaum, sie sind Prestigeprogramme. Mit Raumfahrt und Weltraumforschung haben sie etwa so viel zu tun wie eine Reise mit dem Kreuzfahrtschiff in den Antarktischen Ozean mit Polarforschung.

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