Heute laufen in den Vereinigten Staaten die Arbeiten an der Entwicklung neuer Raumschiffe auf Hochtouren. Mehrere private Unternehmen setzen in diesem Bereich eigene Projekte um. Am 14. August 2019 hat die Sierra Nevada Corporation eine offizielle Pressemitteilung herausgegeben, wonach das Cargo-Space-Shuttle des Unternehmens 2021 erstmals ins All fliegen wird. Es ist geplant, die Trägerrakete Vulcan als Trägerrakete einzusetzen. Der Hauptunterschied zwischen dem neuen Dream Chaser-Raumflugzeug des Shuttles und dem sowjetischen Buran besteht in den klappbaren Flügeln, mit denen das Raumfahrzeug in der Bugverkleidung der Trägerrakete gestartet werden kann.
Ursprünglich wurde das neue Raumflugzeug Dream Chaser in einer bemannten Version entwickelt. Mit Hilfe des Shuttles erwarteten die Amerikaner, ihre Astronauten an Bord der ISS zu bringen. Aber nach dem Unfall beim Erstflug 2013 im September des folgenden Jahres erhielt das Projekt nicht die erforderliche Finanzierung von der NASA und fiel aus der Teilnehmerzahl des Commercial Crew Program-Wettbewerbs heraus, für den SpaceX und Boeing vergeben wurden, die ihre Versionen der bemannten Raumsonden Dragon V2 bzw. CST-100 Starliner anboten. Danach beschloss die Sierra Nevada Corporation, auf die Entwicklung einer Transportversion des Shuttles umzusteigen. In dieser Funktion gehörte das Unternehmen zu den drei Gewinnern des Wettbewerbs für die zweite Phase der ISS-Versorgung des Commercial Crew Program 2. Im Rahmen dieses Programms werden Dream Chaser-Raumflugzeuge sechs Flüge zum Internationalen Raumstation bis 2024.
Es besteht kein Zweifel, dass die Sierra Nevada Corporation (SNC) ihr Projekt umsetzt. Heute ist die 1963 gegründete SNC eines der drei innovativsten amerikanischen Raumfahrtunternehmen. SNC ist auch auf dem zivilen, militärischen und kommerziellen Markt gut etabliert und ein erstklassiger Zulieferer der US Air Force und eines der am schnellsten wachsenden Unternehmen Amerikas.
Die Sierra Nevada Corporation hat einen Ersatz für die Atlas-5-Rakete mit den russischen RD-180-Triebwerken gefunden
Laut der veröffentlichten Pressemitteilung haben sich Vertreter des amerikanischen Unternehmens Sierra Nevada Corporation für die Trägerrakete entschieden, die für die ersten sechs Starts des Space Shuttle Dream Chaser zur Internationalen Raumstation ISS eingesetzt werden soll. Das Frachtraumflugzeug wird mit der Vulcan-Rakete gestartet, die von einem anderen amerikanischen Unternehmen, der United Launch Alliance (ULA), entwickelt wird. Gleichzeitig betont SNC, dass eine breite Palette von bereits auf dem Markt befindlichen konventionellen Raketen zum Start eines Transportraumfahrzeugs verwendet werden kann. Früher wurde beispielsweise die Atlas 5-Rakete, auf der das russische RD-180-Triebwerk installiert ist, als möglicher Träger in Betracht gezogen.
Raumflugzeug Dream Chaser und Trägerrakete Vulcan
SNC stellt fest, dass sie sich wegen der engen Zusammenarbeit bei der Umsetzung des Raumflugzeugprojekts Dream Chaser sowie wegen des Rufs der United Launch Alliance, insbesondere im Bereich Flugsicherheit und Pünktlichkeit der Starts, für ULA entschieden haben. ULA ist ein Joint-Space-Venture im Besitz von zwei Giganten der amerikanischen Industrie - Boeing und Lockheed Martin. Das kumulative Erbe dieser Unternehmen im Flugzeugbau und in der Weltraumforschung ist enorm. Die im Dezember 2006 gegründete ULA kann sich mit dem erfolgreichen Start von mehr als 130 Satelliten in die Umlaufbahn rühmen, die globale Kommunikation ermöglichen, die Erdoberfläche beobachten und verschiedene wissenschaftliche Probleme lösen.
Um verschiedene Nutzlasten in den Weltraum zu starten, verwendet ULA drei Haupttypen von Trägerraketen: Atlas-5, Delta-2 und Delta-4. Darüber hinaus werden diese beiden Raketenfamilien seit mehr als einem halben Jahrhundert von den Amerikanern eingesetzt. In dieser Hinsicht wird die Schwerlast-Trägerrakete Vulcan die Atlas-5-Rakete ersetzen. Seit 2014 wird in den USA am Nachfolger der Atlas-Rakete gearbeitet, die von einem russischen RD-180-Triebwerk angetrieben wird. Das neue Raketenprojekt entsteht im Rahmen von Public-Private-Partnerships. Der Erstflug der neuen Vulcan-Trägerrakete soll nach Plänen im April 2021 stattfinden. In der neuen Rakete in der ersten Stufe wird es grundlegend neue Motoren amerikanischer Produktion geben, wir sprechen von den Sauerstoff-Methan-Triebwerken BE-4. Die Verwendung von Flüssigerdgas (Methan) anstelle von Kerosin als Treibstoff ist ein innovatives Merkmal dieses Raketentriebwerks.
Es ist bereits bekannt, dass die neue amerikanische Vulcan-Trägerrakete zweistufig sein wird. Um schwere Lasten in den Orbit zu starten, ermöglicht die Raketenkonfiguration die Installation von bis zu 6 Solid-State-Side-Boostern. Es wird erwartet, dass die nutzlaststärkste Version der Vulcan-Rakete Nutzlasten mit einem Gewicht von bis zu 34,9 Tonnen in die Umlaufbahn bringen kann. Gleichzeitig wird eine Version der Trägerrakete mit 4 Festtreibstoff-Boostern, zwei in der zweiten Stufe befindlichen Triebwerken und einer fünf Meter langen Bugverkleidung den Dream Chaser ins All schicken.
Spaceplane Dream Chaser und seine Funktionen
Wenn sich die neue amerikanische Rakete noch in der Entwurfsphase befindet und das erste Flugmodell erstellt wird, das frühestens 2021 gestartet wird, dann sind die Arbeiten an der Raumsonde Dream Chaser viel weiter fortgeschritten. Die neue Raumsonde der SNC-Ingenieure befindet sich schon lange in der Testphase. Die ersten Flugtests der Neuheit begannen 2013, obwohl der Erstflug für das Gerät scheiterte. Während der Landung kam das Bugfahrwerk nicht heraus und das Raumflugzeug wurde schwer beschädigt. Infolgedessen erfolgte die erste erfolgreiche Landung des Raumfahrzeugs auf dem Flugplatz erst Ende 2017.
Nach dem Dream Chaser-Projekt handelt es sich um ein Raumschiff, das nach dem Schema eines Raumflugzeugs zur Erde zurückgebracht wird. Bei der Entwicklung eines neuen Mehrzweck-Raumtransportfahrzeugs verwendeten die Entwickler Designlösungen, die zuvor im Design des amerikanischen Raumfahrzeugs HL-20 und einer großen Serie seiner Vorgänger, darunter X-20 Dyna-Sor, Northrop M2-F2, Northrop M2-F3, Northrop HL-10, Martin X-24A und X-24B, von denen die ersten bereits in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts getestet wurden. Ursprünglich war geplant, eine bemannte Version des Raumfahrzeugs zu entwickeln, die 2-7 Astronauten und Fracht in den Orbit bringen soll, aber derzeit wird an einer unbemannten Version des Shuttles in der Frachtversion gearbeitet.
Das neue Raumfahrzeug wird die Möglichkeit bieten, Fracht in eine erdnahe Umlaufbahn zu bringen und dann nach Hause zurückzukehren. Im Gegensatz zu anderen Raumfahrzeugen, die per Fallschirm landen, wird das neue Raumfahrzeug wie ein Flugzeug auf der Landebahn landen. Alle sechs Space Shuttles, die im Rahmen des CRS-2-Programms gestartet wurden, sollen im Kennedy Space Center auf der Landebahn landen, die für das vorherige Space Shuttle gebaut wurde.
Die neue amerikanische Raumfähre Dream Chaser wird in der Lage sein, bis zu 5500 kg verschiedener Ladungen an Bord der ISS zu transportieren und etwa 1750 kg Nutzlast zur Erde zurückzubringen. Dank der Möglichkeit, auf der Landebahn und nicht auf See zu landen, kann die vom Raumflugzeug zur Erde gelieferte Fracht sehr schnell entladen werden. Dies ist besonders wichtig für verschiedene wissenschaftliche Programme und ist besonders nützlich bei der Durchführung biologischer Experimente. Strukturell wird das Shuttle aus zwei Teilen bestehen: dem Raumflugzeug selbst und einem daran angedockten zusätzlichen Service-Ladungsmodul, das sich im hinteren Teil des Fahrzeugs befindet. Eine Besonderheit des Dream Chaser werden klappbare Flügel sein. Eine solche technische Lösung ist notwendig, um das Schiff innerhalb der Raketennasenverkleidung zu platzieren, deren Durchmesser 5 Meter nicht überschreitet. Diese Methode, das Raumfahrzeug in die Umlaufbahn zu bringen, unterscheidet das neue Raumflugzeug von seinem amerikanischen Vorgänger, dem Space Shuttle und dem sowjetischen Buran.
Es ist erwähnenswert, dass die Sowjetunion ein in Design und Startmethode ähnliches Raumfahrzeug entwickelt hat, das als BOR-4 (unbemanntes Orbitalraketenflugzeug) oder Kosmos-1374 bekannt ist. Es war ein experimentelles unbemanntes Raumfahrzeug, das eine verkleinerte (ungefähr 1:2) Kopie des umkreisenden Flugzeugs der Spirale war. In der UdSSR wurden von 1982 bis 1984 6 erfolgreiche Starts dieses Raumfahrzeugs durchgeführt, bei denen das Raumfahrzeug in verschiedene Umlaufbahnen mit einer Höhe von 225 km gestartet wurde. Das Gerät, das sich durch seine bescheidene Größe auszeichnet, wurde wie das moderne amerikanische Raumflugzeug Dream Chaser in der Kopfverkleidung der Trägerrakete in die Umlaufbahn gebracht. Die im Rahmen des BOR-4-Programms in der UdSSR durchgeführten Tests und Experimente ermöglichten es, alle bestehenden Probleme des Wärmeschutzes des "Hauptsterns" des sowjetischen Raumfahrtprogramms - des Orbitalraketenschiffs Buran - endgültig zu lösen.
