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Dragon (Raumschiff)

Raumschiff des US-amerikanischen Unternehmens SpaceX
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Dragon ist ein Raumschiff des US-amerikanischen Unternehmens SpaceX, das mit einer Falcon-9-Rakete gestartet wird. Die aktuelle Dragon-Kapsel (Dragon V1) ist nur zum Transport von Fracht geeignet. Die folgende Generation, Dragon V2, soll auch bis zu sieben Personen zur Internationalen Raumstation (ISS) befördern können. Im unter Druck stehenden Teil der Kapsel stehen 10 Kubikmeter Volumen für mehr als 3000 kg Nutzlast zur Verfügung. Während des Wiedereintritts und der Wasserung kommen ein ablativer Hitzeschild und Fallschirme zum Einsatz. Der erste Start einer unbemannten Dragon-Kapsel erfolgte im Dezember 2010.

Dragon
Typ Raumschiff
Entwurfsland

Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten

Hersteller SpaceX
Dragon CRS-3 über dem Jemen

Im September 2014 vergab die NASA auf Basis des vorgestellten Modells der bemannten Version Dragon V2 einen Auftrag zur Realisation dieses Raumschiffes einschließlich eines Demonstrationsfluges mit NASA-Astronauten in Höhe von 2,6 Milliarden Dollar. Nach erfolgreichem Flug und Zertifizierung durch díe NASA sollen zwei bis sechs bemannte Missionen beauftragt werden. Die Finanzierung erfolgt im Rahmen des NASA-Entwicklungsprogrammes Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap).[1]

Aufbau

Die Kapsel wiegt insgesamt acht Tonnen, ist 5,3 m hoch und hat einen maximalen Durchmesser von 3,7 m. An der Spitze befindet sich beim Start eine Kappe, hinter der sich der Kopplungsadapter für die ISS befindet. Dahinter folgt die 4,2 t schwere und 3,1 m hohe Druckkabine für Nutzlasten und/oder Besatzung. Laut Skizze sollen bis zu sieben Raumfahrer an Bord Platz finden. In der Kapsel integriert sind 18 Triebwerke sowie Tanks mit 1290 kg Treibstoff. Der Treibstoff reicht für eine Annäherung und Ankopplung an die ISS sowie die Abkoppelung und die Abbremsung für den Wiedereintritt aus. An die Kapsel schließen sich bei der Nutzlastkonfiguration noch ein zusätzlicher 14 m³ großer, hinten offener Hohlzylinder als Stauraum für größere Lasten an; dieser steht jedoch nicht unter Druck. An dem zusätzlichen Element werden Solarpaneele und Wärmetauscher angebracht.[2] Mit der jetzigen Version der Falcon-9-Trägerrakete kann Dragon etwa 2,5 t Nutzlast zur ISS transportieren, der COTS-Vertrag sieht insgesamt 20 t in 12 Flügen vor, das sind etwa 1,7 t pro Flug. Bei einer späteren, stärkeren Version der Falcon-9-Trägerrakete (Falcon 9 Block III) soll die maximale Nutzlast auf über 6 t pro Flug gesteigert werden.[3]

Je nach Anforderung der Mission kann der Innenraum der Dragon-Kapsel anders gestaltet werden. Bei einer Nutzlastmission werden Nutzlastracks verbaut. Zudem gibt es zwei Installationsmöglichkeiten der Art der Shuttle-Middecks, die auch aktive Nutzlasten, wie etwa Gefrierbehälter, erlauben.[4]

Vorlage:Weltraumtransportervergleich

Missionen

 
Dragon CRS-3 nach dem Abdocken von der ISS
Nr. Mission Startdatum Startzeit
(UTC) 		Flugdauer
Trägerrakete Startplatz Bemerkung
1. NASA-COTS 1 8. Dezember 2010 15:43 03:19 h Falcon 9 CCAFS LC 40 Erfolg
2. NASA-COTS 2 22. Mai 2012 07:44 9 d 07:58 h Falcon 9 CCAFS LC 40 Erfolg
3. SpaceX CRS-1 8. Oktober 2012 00:34 21 d 18:48 h Falcon 9 CCAFS LC 40 Erfolg
4. SpaceX CRS-2 1. März 2013[5] 15:10 24 d 18:25 h Falcon 9 CCAFS LC 40 Erfolg
5. SpaceX CRS-3 18. April 2014[6] 19:25 29 d 23:40 h Falcon 9 v1.1 CCAFS LC 40 Erfolg
6. SpaceX CRS-4 21. September 2014 05:52 34 d 13:46 h Falcon 9 v1.1 CCAFS LC 40 Erfolg
7. SpaceX CRS-5 16. Dezember 2014[veraltet][7] (geplant) 22:15 Falcon 9 v1.1 CCAFS LC 40 geplant
8. SpaceX CRS-6 4. Februar 2015[veraltet]Bitte nutze in Fällen, in denen die Jahreszahl bereits in der Vergangenheit liegt, {{Veraltet}} anstatt {{Zukunft}} [7] Falcon 9 v1.1 CCAFS LC 40 geplant
9. SpaceX CRS-7 13. Juni 2015[veraltet][7] Falcon 9 v1.1 CCAFS LC 40 geplant
10. SpaceX CRS-8 13. August 2015[veraltet][7] Falcon 9 v1.1 CCAFS LC 40 geplant

Stand: 22. September 2014

COTS-Programm

Im Rahmen des COTS-Programms (Commercial Orbital Transportation Services) der NASA wurde Dragon zunächst umfangreich getestet. Es wurden verschiedene Fähigkeiten des Raumschiffs und der Trägerrakete demonstriert (u. a. Start, automatische Navigation, Andocken an die ISS, Wiedereintritt und Landung). Dazu wurden zwei Demonstrationsflüge durchgeführt.

COTS-1

 
Dragon-Kapsel (C1) nach der Wasserung

Mission 1 bestand aus dem Start der Falcon 9 mit Dragon, der Abtrennung von der zweiten Stufe der Falcon 9, dem Empfang von Befehlen und deren Verarbeitung im Orbit und Manövertests. Dieser Flug fand am 8. Dezember 2010 statt.[8] Die Falcon 9 mit der Dragon hob um 15:43 UTC vom Cape Canaveral Launch Complex 40 ab. Nach zwei Erdumrundungen und einer Missionsdauer von 3 Stunden 19 Minuten fand um 19:02 UTC der Wiedereintritt und westlich von Mexiko die erfolgreiche Wasserung im Pazifik statt. Danach erfolgte die Bergung. Die Mission wird von SpaceX und der NASA als Erfolg gewertet.

COTS-2

 
Die Dragon-Kapsel COTS-2 wird durch den Roboterarm der ISS eingefangen.

Der Start der zweiten Mission, die ein Andockmanöver an die Internationale Raumstation beinhaltete, war zunächst für den 19. Mai 2012 geplant. Der Start wurde aber kurz nach Zündung der Erststufe wegen eines zu hohen Brennkammerdrucks in Triebwerk 5, dem mittleren der neun Triebwerke, abgebrochen. Am 22. Mai 2012 um 07:44 Uhr UTC erfolgte dann im zweiten Versuch der Start der Falcon 9. Nach einer Reihe von Tests und komplizierten Manövern näherte sich die Dragonkapsel am vierten Tag der Mission bis auf 10 Meter an die ISS an. Sie wurde dann mit dem Canadarm2-Roboterarm der Raumstation eingefangen und an eine freie Kopplungsstelle des US-amerikanischen Teils der ISS geführt.[9] Dieser Vorgang wurde von Bord der ISS durch die Astronauten Don Pettit und André Kuipers gesteuert. Das Raumschiff transportierte 460 kg Fracht (520 kg mit Transportverpackung) zur ISS und wurde für den Rückflug mit über 600 kg Abfall und nicht mehr benötigten Ausrüstungsgegenständen beladen.[9] Zusätzlich wurden im Auftrag der auf Weltraumbestattungen spezialisierten Firma Celestis mit der zweiten Raketenstufe 308 Aschekapseln ins All befördert.[10] Am 31. Mai 2012 wurde die Dragonkapsel wieder von der Raumstation getrennt. Nach dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre erfolgte um 15:42 Uhr UTC die Wasserung vor der Küste Niederkaliforniens.

CRS-Programm

Im Rahmen des CRS-Programms (Commercial Resupply Services) hat die NASA SpaceX für 1,6 Milliarden US-Dollar beauftragt, zwölf Dragon-Flüge zur Versorgung der ISS durchzuführen.[11] Der erste Flug (CRS-1) startete am 8. Oktober 2012.[12] Dabei kam es nach Angaben von SpaceX kurz nach dem Start zum Ausfall eines der neun Triebwerke der ersten Raketenstufe.[13] Die Rakete ist aber so konstruiert, dass sie den Ausfall von bis zu zwei Triebwerken kompensieren und dennoch den Orbit erreichen kann. Der Anflug auf die Raumstation und das Andocken verliefen deshalb wie geplant. Es wurde eine Nutzlast von insgesamt 235 kg transportiert, welche aus Versorgungsgütern (Kleidung, Lebensmittel, etc.) und Material für wissenschaftliche Experimente besteht.[14] Die Kapsel wurde für den Rückflug mit 524 kg Fracht beladen und kehrte am 28. Oktober 2012 zur Erde zurück.[14] Weitere Missionen des CRS-Programms wurden im März 2013 und April/Mai 2014 durchgeführt.

Dragon als bemanntes Raumschiff

 
Innenraum der Dragon V2

Im Rahmen des CCdev-Programms (Commercial Crew Development) fördert die NASA, die ohne die Space Shuttles keine eigenen bemannten Missionen zum Besatzungsaustausch mehr durchführen kann, die Weiterentwicklung der Dragon zum bemannten Raumschiff. Eine bemannte Dragon-Kapsel könnte beim Besatzungstransport die Sojus-Kapseln entlasten und eventuell auch zukünftige private Raumstationen anfliegen.[15] Bis zum Juni 2012 wurden die Designstudien des modifizierten Raumschiffs und ein möglicher Ablaufplan für eine bemannte Mission fertiggestellt und an die NASA übermittelt.[16] Am 29. Mai 2014 wurde die Version für bemannte Flüge Dragon V2 enthüllt.[17]

Sowohl die Trägerrakete als auch das Raumschiff wurden von Beginn an auch für den Personentransport ausgelegt. Aus diesem Grund soll die Anzahl der Änderungen hin zu einem bemannten Raumschiff vergleichsweise gering ausfallen.[18]

Das System zur Rettung während der Startphase soll anders als beim Apollo-Raumschiff nicht aus einem Fluchtturm bestehen, sondern ins Raumschiff integriert werden. Hierzu werden seitlich an der Kapsel mehrere schubkräftige Flüssigtriebwerke mit hypergolen Treibstoffen montiert welche die Kapsel im Gefahrenfall rasch von der Trägerrakete wegbringen können. Diese Triebwerke sollen auch in Verbindung mit ausfahrbaren Landebeinen zur Landung an Land verwendet werden, Fallschirme wären nur noch zur Sicherheit vorhanden.[18]

Commons: Dragon (Raumschiff) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ NASA news, September 16, 2014, RELEASE 14-256: NASA Chooses American Companies to Transport U.S. Astronauts to International Space Station abgerufen am 18. September 2014
  2. ↑ FliegerRevue Februar 2011, S.40-44, Der Drache lernt fliegen
  3. ↑ Artikel zu Cygnus und Dragon von Bernd Leitenberger
  4. ↑ SpaceX presentation at NASA ISS Research Academy and Pre-Application Meeting. (PDF; 3,7 MB) NASA, 4. August 2010, abgerufen am 25. August 2011 (englisch).
  5. ↑ Press Kit - SpaceX CRS-2 Mission. (PDF; 5,1 MB) SpaceX, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch).
  6. ↑ Stephen Clark: SpaceX supply ship begins journey to space station. Spaceflight Now, 18. April 2014, abgerufen am 16. August 2014 (englisch).
  7. ↑ a b c d Worldwide Launch Schedule. Spaceflight Now, 2. November 2014, abgerufen am 3. November 2014 (englisch).
  8. ↑ Klaus Donath: SpaceX Dragon-Kapsel startet und wassert erfolgreich. raumfahrer.net, 8. Dezember 2010, abgerufen am 9. Dezember 2010.
  9. ↑ a b COTS-2 Mission Press Kit. (PDF; 6,7 MB) SpaceX, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch).
  10. ↑ Gabriele Chwallek: Mit an Bord: "Scotty" aus "Star Trek" Raumkapsel "Dragon" auf dem Weg zur ISS. In: stern.de. 23. Mai 2012, abgerufen am 27. Mai 2012.
  11. ↑ SpaceX and Orbital win huge CRS contract from NASA. nasaspaceflight.com, 23. Dezember 2008, abgerufen am 25. August 2011 (englisch).
  12. ↑ welt.de: "Dragon" mit Ladung zur ISS gestartet. Abgerufen am 8. Oktober 2012.
  13. ↑ SpaceX CRS-1 Mission Update. SpaceX, 8. Oktober 2012, abgerufen am 22. Oktober 2012 (englisch).
  14. ↑ a b SpaceX CRS-1 Mission - Press Kit. (PDF; 3,25 MB) SpaceX, 4. Oktober 2012, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch).
  15. ↑ SpaceX Wins NASA Contract to Complete Development of Successor to the Space Shuttle. SpaceX, 19. April 2011, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch).
  16. ↑ SpaceX Completes Design Review of Dragon. NASA, 12. Juli 2011, abgerufen am 22. Oktober 2011 (englisch).
  17. ↑ http://www.spacesciencejournal.de/Kommerziell/DRAGON_V2_enthuellt.html
  18. ↑ a b Private Space Taxi's Crew Escape System Passes Big Hurdle. Space.com, 28. Oktober 2011, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch).

Vorlage:Navigationsleiste Weltraumtransporter

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