Das Mercury Programm (eBook)

1958

Erst jetzt bekam Wernher von Braun die Genehmigung einen Satelliten zu starten. Schon 1956 hätte eine Jupiter-C einen Orbit erreichen können, damit dies nicht der erste Satellitenstart ist, musste die Oberstufe durch Ballast ersetzt werden. Erst nach dem Fehlschlag der Vanguard bekamen Wernher von Braun und das ABMA ihre Chance und am 31.1.1958 wurde Explorer 1 von einer Redstone gestartet.

Im März 1958 wurde das Programm „Man in Space Soonest“ (MISS) aus der Taufe gehoben. Dieses Air Force Programm selektierte am 25.6.1958 neun zivile und militärische Testpiloten als Astronauten. Sie sollten auf einer einfachen Kapsel mit einer Thor, später Atlas-Trägerrakete, in den Orbit gelangen. Anders als beim Mercuryprogramm waren unter den neun Piloten nur drei Air Force Piloten, drei kamen von Flugzeugherstellern (North Amercian Aviation und Douglas) und drei vom NACA (National Advisory Committee for Aeronautics). Darunter waren die beiden X-15 Piloten Joseph Walker und Neil Armstrong, der als Einziger der Gruppe in den Orbit gelangen sollte. Nach Gründung der NASA wurde MISS eingestellt und die bisherigen Forschungen und Arbeiten an die NASA übertragen. Keiner der selektierten Astronauten wurde übernommen.

3. Abbildung: Pickering, Van Allen und Wernher von Braun feiern den erfolgreichen Start von Explorer 1

In MISS erarbeitete die USAF zuerst, wie Sie vorgehen wollte. Es gab zahlreiche Entscheidungen zu treffen. Sollte man, wie von Braun vorgeschlagen, einen Gleiter bauen, der auf einem Flugplatz landen konnte? Wenn man eine Kapsel bauen sollte, sollte sie aerodynamisch gesteuert sein (kann den Kurs beeinflussen) oder rein ballistisch landen (einfachere Konstruktion, aber mit höherer Belastung für den Passagier). Sollte sie über Land oder See niedergehen? Beides hatte Vor- und Nachteile. Die Landung auf dem Land ist härter, aber risikoärmer. Die See hat den Vorteil, dass es viel mehr Fläche gab und selbst größere Abweichungen von der Landezone nicht dazu führen, dass man in unwegsamen oder gar gefährlichen Gelände landet. Wie sollte der Hitzeschutzschild aufgebaut sein? Es gab drei verschiedene Techniken. Möglichkeit 1, die Energie beim Wiedereintritt gar nicht erst aufzunehmen (so bei den Space Shuttle umgesetzt). Möglichkeit 2, einen Schild zu verwenden, der viel Energie speichern kann (so genutzt bei den ersten Wiedereintrittsschilden für Atomsprengköpfe). Möglichkeit 3, das Materials des Schildes zu verdampfen. Die dabei benötigte Energie geht nicht auf das Raumfahrzeug über. Doch diese ablativen Schilde waren noch unerprobt.

Zeitgleich veröffentlichte Maxime Faget das erste Konzept für einen bemannten Satelliten ohne Flügel und ohne Auftrieb im April 1958. Aus ihm sollte die Mercurykapsel entstehen.

4. Abbildung: Maxime Faget, offizielles Porträt

Wollten die USA das Ziel wirklich schnellstmöglich erreichen, musste man, wo es nur ging, auf schon existierende Technologien zurückgreifen. Die Risiken und vor allem die Entwicklungsdauer mussten minimiert werden. Schließlich hatten die Russen schon eine Rakete, die Sputnik 3 starten konnte. Sie hätte auch ein kleines Raumschiff starten können. Die USA mussten erst einen Träger für ein Raumschiff qualifizieren.

Schon vor MISS, im Januar/Februar 1958, sichteten Ingenieure bei der NACA die Optionen und engten die Wahl auf zwei Konzepte ein: eine einfache Kapsel, die ballistisch landet und ein Gleiter, der mit Flügeln manövrieren und wie ein Flugzeug landen kann. Bis April 1958 hatte man beide Optionen untersucht und befand, dass die Kapsel schneller entwickelt werden kann und weniger risikoreich war. Es war eine Lösung, die von vielen als „wenig elegant“ angesehen wurde, aber eben auch die einfachste mit den wenigsten Risiken. Das Design des ballistisch fliegenden Kegelstumpfes, der für die Mercurykapsel gewählt wurde, wurde von Max Faget, Guy Tibedeaux, Alex Bond und Caldwell Johnson unter der Leitung von Bob Gilruth in den folgenden Monaten erarbeitet.

Im Juli 1958 bekam Bob Gilruth die Leitung einer Space Task Group (STG), die anfangs aus 36 Mitarbeitern, vor allem Ingenieuren bestand. Darunter Männer, die später noch eine bedeutende Rolle im bemannten Weltraumprogramm spielen sollten wie Chris Kraft und Glenn Lynney. Offiziell wurde die STG am 5.11.1958 gegründet, sie war jedoch schon vorher aktiv. Schon im August verfügte Eisenhower, dass das zivile NACA mit dem Sitz in Langley, Virginia sich um das Vorhaben einen Menschen in den Orbit zu bringen, kümmern sollte.

Die Air Force stellte daraufhin MISS ein. Sie blieb dem Thema aber verbunden und plante nun den nächsten Schritt, den eines Gleitflugzeuges, genannt Dyna Soar. Es sollte mit einer Titan I gestartet werden. Das war ein Jahrzehnt vor dem Space Shuttle. Doch die Air Force entwickelte schon die X-15, ein Raketenflugzeug das Mach 6 und 100 km Höhe erreichte. Da lag es nahe, das sie das Konzept bis in den Orbit weiterentwickelte. Dyna Soar wurde aber immer schwerer, teurer und komplexer und so am 10.12.1963 eingestellt.

Seit dem August 1958 erarbeitete die STG vorläufige Spezifikationen des Raumschiffs in Form eines Request for Proposal (RFP). Heute dauert das Erstellen eines RFP für ein Projekt etwa ein Jahr. In ihm wird das Projekt umrissen, angefangen von den grundlegenden Anforderungen (es ist eine Kapsel, es gibt eine Maximalmasse – vorgegeben durch die Atlas-Trägerrakete) bis hin zu den Feinheiten, z. B. welche Frequenzen der Sender nutzen soll, welche Sendeleistung er haben muss, etc. Das RFP bestand nicht nur aus den Anforderungen an die Hardware, sondern auch Anforderungen an das Bodennetz, oder wie man Messwerte von dem „Kumpel“ (Guy) in der Kapsel gewinnen sollte (die Bezeichnung Astronaut gab es noch nicht) und Einzelheiten der Bergung.

Die Mitglieder der STG veröffentlichten im RFP nicht nur die Anforderungen, die man als Fragen ansehen kann (wie würdet ihr diese Aufgabe lösen?) sondern auch Antworten, basierend auf dem, was man schon erarbeitet hatte. Parallel dazu begann man mit Vorerprobungen z. B. mit dem Fallschirmsystem. Die STG erarbeitete das RFP innerhalb von zwei Monaten. Es wurde am 23.10.1958 an 40 Hersteller von Flugzeugen verschickt.

Normalerweise haben heute Firmen eine Frist von sechs Monaten, um auf das RFP zu antworten. Damals waren es zwei Wochen. 38 Firmen antworteten. Man ging die Rückmeldungen durch und lud am 7.11.1958 Vertreter zu einer Konferenz ein, in der man weitere Details vorstellte. Maxime Faget gab drei Grundanforderungen vor: Das Raumschiff sollte ballistisch landen. Es sollte separate Raketen für Fluchtturm und Retromanöver haben und einen Hitzeschutzschild auf Basis des Prinzips der Wärmesenke einsetzen.

5. Abbildung: Robert Gilruth, offizielles Porträt

19 Firmen boten nach der Tagung für das Projekt. Sie bekamen am 17.11.1958 die Spezifikationen für die Kapsel. Die Firmen mussten mit einer Frist von vier Wochen mit einem Umsetzungsplan antworten. Die 50-seitige Spezifikation listete technische Details, inklusive einer Zeichnung des bisher am besten getesteten Modells auf. Sie enthielt aber keine Vorgaben für die Zuverlässigkeit oder Budgetgrenzen. Bis 11.12.1958 konnten die Firmen antworten.

Während dieser Frist wurde am 26.11.1958 das Programm offiziell genehmigt. Robert Gilruth wurde Leiter der Mercury Programms.

Am 1.10.1958 ging die NACA durch den National Aeronautics and Space Act in die NASA (National Aeronautics and Space Administration) über. Das Mercuryprojekt war das erste Großprojekt der NASA. Sie wurde am 29.7.1958 als zivile Raumfahrtbehörde gegründet. Damit wollte US-Präsident Eisenhower ein Zeichen setzen: Die ersten Monate der US-Raumfahrt waren geprägt von einer Rivalität der Waffengattungen. Einerseits startete die US-Navy die Vanguard-Rakete mit den gleichnamigen Satelliten. Auf der anderen Seite setzte die US-Army auf Redstone und Jupiter als Juno I+II mit Explorer-Satelliten und den Pionier-Mondsonden.

Daneben begann die USAF mit den ersten militärischen Starts der Thor, auch von ihr wurden Pionier-Raumsonden gestartet. Ein weiteres Projekt der Navy, Pilot, testete den Start von Minisatelliten von einem Kampfflugzeug aus. Eisenhower wollte vermeiden, dass das Militär das Thema Weltraum exklusiv besetzte, wie es in Russland bis heute der Fall ist.

Die NASA sollte die nationalen zivilen Forschungen im Bereich der Raumfahrt und Luftfahrt koordinieren und die verschiedenen Forschungseinrichtungen, die schon existierten, als Zentren der neuen Behörde koordinieren. Das Militär war jedoch nicht außen vor. Es konnte eigene Satelliten, Raketen und Programme entwickeln, dazu gehörten Aufklärung, Kommunikation, Navigation und Wettervorhersage. Doch auch hier wurde zentralisiert. Die US Air Force würde alle Starts durchführen, auch die zivilen Starts der NASA.

Das hatte zur Folge, dass die NASA im Mercuryprojekt mit der USAF verhandelte, wenn sie die Atlas für die Starts benötigte und...