SpaceShipOne Das erste Privatflugzeug im All

Am 21. Juni 2004 wurde ein Flugzeug namens SpaceShipOne aus der kalifornischen Mojave-Wüste gestartet. SpaceShipOne ähnelte einem Flugzeug, bewegte sich aber nicht wie die meisten kommerziellen Flugzeuge in einer Höhe von 35.000 Fuß im Leerlauf, sondern stieg weiter nach oben. Schließlich erreichte es eine Höhe knapp über der Kármán-Linie, der 100 Kilometer hohen Grenze zwischen Erdatmosphäre und Weltraum, und kehrte zur Erde zurück.

Mit dieser Leistung erreichten das mit Raketen angetriebene SpaceShipOne-Flugzeug und seine Besatzung einen wichtigen Meilenstein: den ersten erfolgreich bemannten privaten Raumflug.  

Die NASA brechen's Monopol

Vor SpaceShipOne war die Raumfahrt nur durch die kollektiven Bestrebungen ganzer Nationen möglich. Schließlich war es das Raumfahrtprogramm der ehemaligen Sowjetunion, das den Menschen am 12. April 1961 in den Weltraum beförderte, während die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde sie acht Jahre später überholte, indem sie als erstes Land einen Menschen auf den Mond brachte . Mit monopolistischen rechtlichen Beschränkungen und durchschnittlichen Kosten für Shuttle-Missionen von mehr als 450 Millionen US-Dollar hatte das private Unternehmen wenig Anreiz, den kommerziellen Raumflug fortzusetzen.

Das änderte sich um die Wende vom 21^st Jahrhundert. Bis dahin hatte die US-Regierung durch Gesetze wie das Commercial Space Launch Act von 1984 erhebliche Hindernisse beseitigt, die privaten Unternehmen die Möglichkeit eröffneten, Einweg-Startsysteme zu entwickeln und zu testen. Zu dieser Zeit sollte das Gesetz in erster Linie die Fortschritte beim Transport von Satelliten fördern. Das Gesetz über den Erwerb von Startdiensten von 1990, mit dem die NASA angewiesen wurde, bei Bedarf Startdienste von Unternehmen in Anspruch zu nehmen, beseitigte ebenfalls eine erhebliche Hürde. 

Dieser Trend zur Deregulierung ermutigte eine ganze Reihe von Unternehmern, verstärkt in eine neue Art von Weltraumrennen zu investieren. Im Jahr 2000 gründete der Gründer und CEO von Amazon, Jeff Bezos, Blue Origin, ein Start-up für die Luft- und Raumfahrtindustrie, das darauf abzielt, Technologien zu entwickeln, mit denen Raumfahrt realisierbar wird. Zwei Jahre später gründete der damalige CEO von PayPal, Elon Musk, die Konkurrenzfirma SpaceX. Der Milliardärsgründer und CEO von Virgin, Richard Branson, folgte 2004 mit seiner eigenen Geschäftseinheit Virgin Galactic.      

Ein streng geheimes Projekt

Das Tier-One-Projekt, ein einst geheimes kommerzielles Weltraumprogramm, war eines der ersten privaten Explorationsprojekte für den Weltraum. Tier One wurde Mitte der neunziger Jahre von dem führenden Luft- und Raumfahrtingenieur Burt Rutan ins Leben gerufen und von dem Milliardär und Microsoft-Mitbegründer Paul Allen finanziell unterstützt. Im Ernst, Rutan begann mit Entwürfen für SpaceShipOne. Das Flugzeug sollte in der Lage sein, drei Passagiere zu befördern, und ab einer Höhe von 15 Kilometern von einem Raketensystem angetrieben werden. Einmal im Weltall, würde es zurück in die Erdatmosphäre gesteuert und horizontal auf einer Landebahn landen. 

Der Prototyp Rutan war 28 Fuß lang mit einem fünf Fuß breiten Rumpf und einer Flügelspannweite von 16 Fuß. Wenn es vollgetankt war, wog es ungefähr 800 Pfund. Angetrieben von einem Hybridraketenmotor der Satellitenfirma SpaceDev wurde der Antrieb durch Verbrennen eines Kraftstoffgemisches aus hydroxyterminiertem Polybutadien (Reifengummi) und Distickstoffoxid (Lachgas) erzeugt, wodurch die möglichen Gefahren und Kosten für die Lagerung verringert wurden getrennt den Brennstoff und das Oxidationsmittel, die zur Erzeugung der Verbrennung verwendet werden.

Um die Reise vom Land in den Weltraum und wieder zurück zu vervollständigen, hat SpaceShipOne je nach Etappe der Reise drei verschiedene Formen angenommen. Eine besonders innovative Konfiguration hieß "feathering". Im Weltraum bereitete sich der Pilot auf den Wiedereintritt vor, indem er die Rückseite der Flügel nach oben klappte und positionierte und mit dem vorderen Teil der Flügel einen nahezu senkrechten V-förmigen Winkel bildete. Die Idee war, den Luftwiderstand zu erhöhen und das Flugzeug beim Zurückgleiten zu stabilisieren, was wiederum das Lenken für den Piloten erleichterte.

Das Innere von SpaceShipOne wurde mit Druck beaufschlagt, damit die Passagiere eine atmungsaktive Atmosphäre auf Meereshöhe haben. Die Kabine auf einem konstanten und komfortablen Druckniveau zu halten, bedeutete, dass keine Raumanzüge erforderlich waren. Das Flugzeug wurde mithilfe eines proprietären Flugnavigationssystems gesteuert, das GPS und Sensoren zur Weiterleitung von Informationen verwendete, sowie einer Anzeige, die den Piloten für jede Phase des Flugs vorbereitete (Boost-Phase, Küste, Wiedereintritt und Gleiten)..

Um das Flugzeug zu starten, entwarf Rutan ein Trägerflugzeug namens White Knight, das in der Luftfahrt auch als Mutterschiff bekannt ist. Der Weiße Ritter hatte lange, dünne Flügel, die sich bis zu 30 Meter weit erstreckten, so dass er SpaceShipOne in einer sogenannten Parasitenkonfiguration darunter schleppen konnte. Es war dieselbe Kabine wie das Raketenschiff, damit die Piloten Probleme, die während eines bemannten Raumfluges auftreten können, üben und besser identifizieren können.

In den Weltraum und in den Ruhestand

SpaceShipOne absolvierte am 17. Dezember 2003 seinen ersten Testflug mit Motorantrieb (dies war zufällig der hundertste Jahrestag des ersten Motorfluges der Welt, der von den Gebrüdern Wright gestartet wurde). Erst beim vierten Testflug mit dem Codenamen 15P würde das privat finanzierte bemannte Flugzeug die Erdatmosphäre endgültig verlassen.

Das SpaceShipOne-Team erreichte auch andere Meilensteine. Vor dem Starttag war der Startplatz des Mojave-Luft- und Weltraumhafens der erste lizenzierte kommerzielle Weltraumhafen. Wenige Tage nach dem Testflug erhielt Pilot Mike Melvill als erster eine kommerzielle Astronautenlizenz.

SpaceShipOne führte zwei weitere Testflüge durch, die bis zu 112 Kilometer hoch waren, bevor sie in den Ruhestand gingen. Nach dem letzten Testflug des Flugzeugs am 4. Oktober 2004 wurde es auf einigen Flugshows und Präsentationen gezeigt, bevor es vom Weißen Ritter zum Nationalen Luft- und Raumfahrtmuseum der Smithsonian Institution gebracht und dort den Besuchern präsentiert wurde.         

Seit dem historischen Flug von SpaceShipOne wurden erhebliche Fortschritte erzielt. Private Luft- und Raumfahrtunternehmen hoffen, die Raumfahrt durch die Perfektionierung eines wiederverwendbaren Startsystems, das sicher und effizient ist, kostengünstiger zu gestalten. Luft- und Raumfahrtingenieure von Unternehmen wie SpaceX machen weitere Fortschritte und rücken näher an die Zukunft der kommerziellen Raumfahrt heran. 

Quellen 

• Schrei, Nancy. "Space Shuttle und Internationale Raumstation." NASA, NASA, 28. April 2015, www.nasa.gov/centers/kennedy/about/information/shuttle_faq.html.
• Mond, Mariella. "Was Sie über kommerzielle Raumfahrt wissen müssen." Engadget, 14. Juli 2016, www.engadget.com/2014/08/18/commercial-space-flight-explainer/.
• Charlton, Alistair. "Space Race 2.0: Wie SpaceX, Virgin Galactic, Blue Origin und mehr uns zu den Sternen bringen." Internationale Geschäftszeiten in Großbritannien, Blizzard Entertainment, 11. Juli 2017, www.ibtimes.co.uk/space-race-2-0-how-spacex-virgin-galactic-blue-origin-more-will-take-us-stars-1627455.
• Scharf, Tim. “SpaceShipOne: Das erste private Raumschiff | Die erstaunlichsten Flugmaschinen aller Zeiten. “ Space.com, Space.com, 2. Oktober 2014, www.space.com/16769-spaceshipone-first-private-spacecraft.html.
• Valdes, Robert. "So funktioniert SpaceShipOne." HowStuffWorks Wissenschaft, HowStuffWorks, 8. März 2018, science.howstuffworks.com/spaceshipone.htm.
• "Wie SpaceShipTwo 'Gefiederte' Flügel funktionieren sollten." NBCNews.com, NBCUniversal News Group, www.nbcnews.com/storyline/virgin-voyage/how-spaceshiptwos-feathered-wings-were-supposed-work-n240256.
• "Entdecken." Mojave Air & Space Port, www.mojaveairport.com/discover.html.
• Chmielewski, Tom. "Space Shuttle Pilot Gehalt." Chron.com, 21. November 2017, work.chron.com/space-shuttle-pilot-salary-1618.html.
• "SpaceShipOne." Die Gebrüder Wright | Die Wright Company, Smithsonian Institute, 9. Juni 2018, airandspace.si.edu/collection-objects/spaceshipone.