Crew Space Transportation System

Studie für ein bemanntes Raumfahrzeug
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Advanced Crew Transportation System (ACTS) ist eine Studie für ein bemanntes Raumfahrzeug, das gemeinsam von Roskosmos und der ESA entwickelt werden soll. Das Ergebnis soll auf der ESA Ministerkonferenz 2008 vorgestellt werden.

Mit dem ACTS soll es möglich sein, ähnlich wie mit dem amerikanischen CEV, sowohl im niedrigen Erdorbit zu operieren sowie Flüge zum Mond oder zum Mars durchzuführen. Geplant ist eine Weiterentwicklung der Sojus-Kapsel, die von einer bestehenden Trägerrakte (z.b Ariane 5) ins All befördert werden würde.

Die japanische Raumfahrtargentur JAXA hat angedeutet, sich an dem Projekt beteiligen zu wollen.

Hintergrund

 
Vorgängerprojekt: Kliper

Im Januar 2004 kündigte US-Präsident George W. Bush seine "Vision for Space Exploration" an. Das Programm sieht unter anderem vor, dass die USA ab dem Jahr 2020 wieder bemannte Flüge zum Mond und ab 2030 auch bemannte Flüge zum Mars durchführen soll.

Eine internationale Zusammenarbeit am für diesen Zweck entwickelten CEV lehnte NASA-Administrator Michael Griffin jedoch im Juli 2006 offiziell ab.

Bereits seit 2004 laufen bei Roskosmos Planungen für einen Nachfolger der Sojus-Kapsel names Kliper. Trotz Euphorie des ESA-Managements lehnte die ESA Ministerkonferenz 2005 in Berlin eine Beteiligung an Kliper, aus Sorge, die ESA könnte bei der Entwicklung lediglich eine Nebenrolle spielen, ab.

Die Studie

Am 25. Juli 2006 kündigte ESA Direktor Jean-Jacques Dordain auf der Farnborough Flugshow an, dass die Studie über das ACTS Anfang September 2006 beginnen soll und etwa 18 Monaten (bis Anfang 2008) dauern soll. Die Kosten belaufen sich auf 15 Millionen Euro, die von 7 europäischen Staaten aufgebracht werden.

Teilgebiete der Studie sind:

  • Grundlegender Entwurf des Systems
  • Detailiertes Design der Subsysteme einschließlich eines Dockingmechanismus
  • Entscheidungen über die Arbeitsteilung bei einer vollständigen Entwicklung
  • development of co-operation mechanisms and agreements
  • Bemannte Mondflüge

Vorläufiger Entwurf

Kapsel

 
Der Aufbau des ACTS wird wahrscheinlich der der Sojus-Kapseln ähnlich sein

Der Kern des ACTS bildet eine verbesserte Sojus-Kapsel mit mehr Vorräten für längere Missionen, einem verbesserten Hitzschutz für eine höhere Geschwindigkeit beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre, einem neuen interplanetatischen Navigationssystem und wahrscheinlich eine vier-köpfige Besatzung. Das ACTS soll wie die Sojus-Kapsel aus drei Teilen bestehen:

Einem vergrößerten Wohnmodul in dem sich Vorräte und Lebenserhaltungssysteme befinden. Dabei könnte sowohl russische sowie für die ISS entwickelte europäische Technologie zum Einsatz kommen. Die Missionsdauer soll mindestens 18 Tage betragen.

Das Servicemodul enthält Technik zur Navigation (z.b. Triebwerke), Kommunikation sowie Technik zur Stromerzeugung (Solarzellen).

Vor dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre werden Wohn- und Servicemodul abgetrennt und nur das Reentrymodul landet mit den Astronauten/Kosmonaten sicher auf der Erde. Die Studie muss klären, ob sich auch für eine vierköpfige Besatzung eine Glockenform wie bei der Sojus-Kapsel eignet oder ob eine andere Form benötigt wird (z.b. Kegel bei Apollo / CEV). Das Gewicht des Reentry-Modules dürfte zwischen 3t und 8t liegen.

Der Vorteil eines dreiteiligen Konzeptes:

  • Vereinfachte Herstellung des Wohnmodules, da es den Wiedereintritt nicht überstehen muss.
  • Geringeres Gewicht erlaubt höhere Geschwindigkeiten beim Wiedereintritt und erlaubt einen direkten Wiedereintritt aus dem Mondorbit.

Trägerrakete

Datei:Rocket comparison.png
Verfügbare Trägerraketen

Die LEO-Version des ACTS soll ungefähr 20t wiegen. Bei einem Flug zum Mond kämen jedoch noch einmal etwa 20t für die Earth-Departure-Stage hinzu, die das Raumfahrzeug auf seinen Weg zum Mond (Trans-Lunar-Injection) und wieder zurück bringt (Trans-Earth-Injection). Damit wäre es zu schwer für alle bestehenden oder in Planung befindlichen europäischen bzw russischen Trägerrakten (Ariane 5 max 22t, Proton 20t, Angara 24,5t). Da weder die ESA noch Roskosmos die nötigen Mittel für ein neues Trägersystem hat, liegt es nahe, das ACTS auf 2 (oder mehr) Raketenstarts aufzuteilen und es dann im Erdorbit zusammenzufügen. Zum Beispiel könnte die Earth-Departure-Stage mit einer Proton-Rakete von Baikonur aus gestartet werden und die Kapsel mit Service- und Wohmodul folgen auf einer Ariane 5 etwa 24 Stunden später.

Ein Mondlandmodul würde einen dritten Raketenstart notwendig machen.

Missionen & Milestones

ACTS Mark 1

ACTS Mark 1 soll die erste vollfunktionsfähige Version des ACTS sein und für LEO Flüge (z.b. zur ISS) genutzt werden. Der Erstflug wird frühstens 2012 stattfinden.

Lunar Flyby

Eine weiterentwickelte Version des ACTS soll frühstens ab 2014 bemannte Mondflüge ermöglichen, bei denen der Mond jedoch nur einmal umrundet wird und kein stabiler Mondorbit (LLO) erreicht wird. Das ACTS würde mit bis zu vier Astronauten von Kourou ausstarten und an die ISS andocken. Die Astronauten verbleiben auf der ISS bis die Earth-Departure-Stage erfolgreich von Baikonur gestartet wurde. Anschließend dockt das ACTS wieder von der ISS ab und dockt mit der Earth-Departure-Stage bevor diese das ACTS in Richtung Mond beschleunigt.

Mondlandung

 
Die Mondlandemodule des ACTS könnten ähnlich der des Apollo-Programms aussehen

Eine bemannte Mondlandung würde ähnlich wie ein Lunar Flyby ablaufen. Jedoch wird zusätzlich ein dritter Raketenstart benötigt, der das Mondlandmodul in den Erdorbit bringt, wo es an der EarthDeparture-Stage andockt. Nachdem das ACTS einen stabilen Mondorbit erreicht hat, wird das Mondlandemodul mit zwei Astronauten abgekoppelt und soll ähnlich wie die Apollo-Mondfähren auf dem Mond landen. Nach Beendigung der "Weltraumspaziergänge" soll das Landemodul die Astronauten wieder in den Mondorbit bringen, wobei der untere Teil des Landemoduls auf dem Mond zurückbleibt.

Quellen

Präsentation von der European Interparliamentary Space Conference