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Forschung unter Weltraumbedingungen
Dr.-phil. Helmut Bauer, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt,
Raumfahrt-management referierte über "Forschung unter Weltraumbedingungen im Wandel
der Zeit"
Die bemannte
Raumfahrt begann in der Sowjetunion und in den Vereinigten Staaten von Amerika als
Wettkampf um die Vorherrschaft im erdnahen Weltraum. Was wurde in dieser Zeit in
Deutschland , d.h. DDR und BRD, an bemannten Weltraumaktivitäten durchgeführt? Es
begann, dass beide deutsche Staaten mit dem politisch vorgegebenen Partner in Kooperation
traten, mit der Sowjetunion einerseits und den USA andererseits.
Die ersten Flüge eines Experimentes ergaben sich aus der BRD bei den
amerikanischen Mondmissionen 1972. Ein "Biostack", ein strahlenbiologisches
Experiment, wurde zweimal im Jahr 1972 in der Kommandokapsel zum Mond mitgenommen und kam
mit den Astronauten wieder zurück zur Erde.
Während seitens BRD die Raumfahrtaktivitäten über die Spacelabentwicklung
fortgesetzt wurden, hat man in der DDR intensiv am Erstflug eines deutschen Kosmonauten
gearbeitet. Sigmund Jähn flog am 26. August 1978 zur Raumstation Saljut 6. Erwähnenswert
sind auch die vielen Aktivitäten beim Interkosmos-Programm, z. B. die Entwicklung und der
langjährige Betrieb der Multispektralkamera MKF-6M.
Nach der Wende führten die Erfahrungen beider deutscher Staaten in der bemannten
Raumfahrt zu einem herausragenden Anteil von Beiträgen zur Internationalen Raumstation
(ISS). Von den derzeit von ESA ausgewählten und priorisierten Experimentvorschlägen,
sind deutsche Wissenschaftler in 38% aller künftigen ESA-Experimente für die ISS
federführend. Der Bereich "Life and Physical Sciences" (Forschung unter
Weltraumbedingungen) ist gegenwärtig mit Abstand die Hauptnutzerdisziplin in der
Internationalen Raumstation.
Kapillartransport
Dr. habil. nat. Lothar Kuhnert, Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin,
Institut für Chemie, sprach zum Thema "Kapillartransport einige Grundlagen
und Runge-Bilder sowie Überlegungen zu diesbezüglichen Weltraumexperimenten" und
erläuterte:
Als Kapillartransport (von lat. capillus, Kopfhaar) bezeichnet man die
Erscheinung, dass eine Flüssigkeit von feinporigem Material wie Filterpapier aufgesaugt
wird. Kapillartransport spielt in vielen natürlichen und technischen Systemen eine große
Rolle z. B. beim Wasserhaushalt im Boden für das Pflanzenwachstum.
Er ist aber auch verantwortlich für das Vernässen von Mauerwerk und damit verbundene
Bauschäden.
Betrachten wir den formelmäßigen Zusammenhang zwischen der Steighöhe der Flüssigkeit
in einer engen Kapillare gegenüber der freien Flüssigkeitsoberfläche, so ergibt sich
die Steighöhe aus der Balance zwischen den Oberflächenkräften und der Erdanziehung
(Gravitation). Da die Erdanziehung auf einer Weltraumstation nur ca. ein Zehntausendstel
gegenüber der Erdoberfläche beträgt (Mikrogravitation), so ist klar ersichtlich, dass
der Kapillartransport im Weltraum eine größere Rolle spielt als auf der Erdoberfläche.
Man nutzt diese Tatsache technisch für den Treibstofftransport in Satellitentanks und
entsprechende Weltraumexperimente zum Kapillartransport werden durchgeführt.
1855 veröffentlichte der Chemiker Friedlieb Ferdinand Runge ein Buch mit dem Titel:"
Der Bildungstrieb der Stoffe, veranschaulicht in selbständig gewachsenen Bildern".
Dieses Werk stellt eine wissenschaftliche Kuriosität dar. Es enthält 32 Schautafeln von
farbigen, bizarren Bildern, die durch chemische Reaktionen auf Filterpapier unter
Einwirkung des Kapillartranports entstanden sind. Das Buch wurde nie gedruckt, sondern
alle noch erhaltenen Exemplare stellen Originale dar. Es gelang dem Autor unter Verwendung
von Papier aus einer erzgebirgischen Papierfabrik diese Bilder weitgehend originalgetreu
nachzuschaffen und den physikalisch-chemischen Mechanismus der Bildentstehung
aufzuklären.
Danach handelt es sich um eine sogenannte Instabilität des Kapillartransports, die durch
die chemischen Substanzen, die zur Bilderzeugung angewendet werden, hervorgerufen wird. Es
wird vorgeschlagen, diesen Vorgang Runge-Instabilität zu nennen.
Da, wie oben ausgeführt, der Kapillartransport durch die Mikrogravitation beeinflusst
wird, wurde der Vorschlag diskutiert, zur Runge-Instabilität entsprechende
Weltraumexperimente durchzuführen.
Raumfahrtstandort Deutschland
Dipl.-Geophys. Jörg Behrens, Bremen, EADS (European Aeronautic Defence and Space
Company) Space Transportation, informierte über den "Raumfahrtstandort Deutschland -
Status und Perspektiven" und legte dar:
Der deutsche
Raumfahrtstandort ist heute gekennzeichnet von einem Konsolidierungsprozess, der sich
schon seit Jahren innerhalb Deutschlands vollzieht, jetzt aber auch europäische
Dimensionen erreicht hat. Grundlegende Motivation dabei ist der zunehmend starke
Wettbewerb auf globaler Ebene, insbesondere mit den USA.
Vor diesem Hintergrund wird die Branchensituation und speziell die EADS/Astrium
Geschäftsfelder erläutert, die durch den Absturz der Ariane 5 ESC-A im Dezember 202 und
durch das Unglück des amerikanischen Space-Shuttles Columbia gekennzeichnet sind.
Hierbei steht die Betrachtung der Marktsituation in den verschiedenen Raumfahrtbereichen
der EADS im Vordergrund, speziell im Trägersektor für die beiden Raketensysteme Ariane 5
und Eurockot, die in einem starken Wettbewerb stehen zu vergleichbaren anderen großen
Trägersystemen in den USA, Russland, China, Indien sowie Japan. Neben der
satellitengestützten Telekommunikation sind weitere interessante Bereiche die Orbitale
Infrastrukturen, die Navigation sowie die Erdbeobachtung und Forschung/ Extraterrestrik,
deren Märkte hauptsächlich durch staatliche Nachfragen gesteuert werden.
Zukünftige Perspektiven und der internationale Wettbewerb im Zeichen der globalen
Absatzkrise auf den kommerziellen Raumfahrtmärkten werden erläutert.
Das Trägersystem Ariane
Dr.-Ing. Olaf Przybilski, Dresden, TU Dresden, Institut für Luft- und
Raumfahrttechnik, gab unter der Überschrift "Das Trägersystem Ariane - eine
europäische Erfolgsstory" Auskunft über den historischen Werdegang einer
technischen Erfindung:
1946 gingen deutsche
Raketentechniker Verträge mit französischen Stellen ein und arbeiteten in Vernon an
neuen Raketen. Erstes Ziel war die Höhenforschungsrakete Véronique mit 4 t Schub.
Chefkonstrukteur der deutschen Seite wurde der in der Nähe von Leipzig geborene
Karl-Heinz Bringer.
Mit den Testflügen der verschiedenen Varianten der Véronique, die anfänglich
katastrophale Absturzserien zu verzeichnen hatte (von den 85 ausgeführten Flüge zwischen
1952 und 1975 gingen 28 schief) änderte Bringer das Triebwerk mehrere Male. Der
entstandene Einspritzkopf ein Ring - stellte eine konstruktive Einmaligkeit in der
Raketenwelt dar.
Diese konstruktive Lösung beibehaltend, steigerte Bringer die Antriebsleistung seiner
"Öfen" von anfänglich 4 t (Véronique 61 = 6 t), über Vesta mit 16 t, bis zu
den Brennkammern der Diamant der späten sechziger Jahre, deren Motoren mit der
Bezeichnung Vexin bei der Diamant A 28 t und Valois bei der Diamant B 35 t Schub abgaben.
Durch die Mitarbeit an der Europa-Trägerrakete anfang der siebziger Jahre entstand bei
Bringer und seinem Team ein neues 40-t-Triebwerk mit Turbopumpe für eine angedachte
Erststufe. Bringer und seine Mannschaft entwickelte daraus einen Motor, der schließlich
am 8. April 1971 beim ersten Testbrennen eine Schubkraft von 55 t abgab und als Viking in
den unterschiedlichsten Auslegungskonfigurationen in der Ariane bis zum letzten Flug einer
Ariane 4 am 15. Februar 2003 fast unverändert seinen Dienst tat.
Apollo-Sojus - Begegnung
Dr. habil. phil. Uwe Niedersen, Torgau, Fa. Ost-West Consulting sprach
über Apollo-Sojus Begegnung über der Elbe Chancen für Torgau und
führte aus:
In
2005 haben wir in Torgau das Jubiläum, 30 Jahre Kopplung der Raumschiffe Apollo-Sojus auf
einer Erdumlaufbahn, die sich auch über die Elbe-Region spannte, 17. Juli 1975;
zuzüglich der Durchführung erster eigenständiger deutscher Experimente unter
Weltraumbedingungen während des genannten Kopplungsfluges. 1945 trafen sich russische und
amerikanische Truppen bei Torgau an der Elbe.
Wie können wir die Begegnungen an und über der Elbe zusammenführen und als ein
gemeinsames, so noch nicht abgerufens Potential Torgaus erschließen und dieses zur
Wohlfahrt der Stadt und des Freistaates geplant einsetzen ?
Die komplexen Zusammenhänge der beiden Torgau-Begegnungen (1945; 1975) werden im Vortrag
methodologisch aufgearbeitet und damit konzeptionelle Vorleistungen erbracht.
Als Ergebnis dieser Analyse werden Projekten definiert, die über Torgau und Sachsen
hinaus bedeutsam sind:
Es sind die Ost-West Begegnungen, die im sächsischen Torgau Beziehungen zu den USA,
Rußland, Frankreich sowie zu den Ländern, die heute die EU-Osterweiterung vollziehen,
aufbauen ließen.
Das für Torgau charakteristische Profil der Ost-West Begegnungen soll auch für die im
Zusammenhang mit Torgau stehenden Reflexionen über Raumfahrt kennzeichnend werden.
Vertreter der Raumfahrttechnik aus den osteuropäischen Ländern sind in die
internationale Kommunikation einzubeziehen, ein Ideenaustausch ist anzuregen und eine
Bestandsaufnahme dessen, was an Raumfahrt-KnowHow in den Ost-Ländern vorhanden ist,
sollte erfolgen. Torgau könnte somit ein unverwechselbarer Standort werden, an dem durch
eine spezifische Herangehensweise über Raumfahrt kommuniziert wird.
© by Dr. habil Uwe Niedersen