Raumcon
Raumfahrt => Bemannte Raumfahrt => Thema gestartet von: GG am 07. Januar 2010, 16:28:10
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Welche Notfallprozeduren sind für den Fall gedacht, dass die Raumfähre gar nicht bis zur ISS kommt. Ist das undenkbar?
Beitrag angepasst von MSSpace
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Hallo Günther,
dafür gibt es ja auch heute keine Rettungsoption.
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doch, denn die ISS kann in einem solchen Falle die Umlaufbahn absenken
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Kann sie so nicht ;). Um die vielen hundert Tonnen weit abzusenken (und wieder anzuheben) wären Unmengen Treibstoff notwendig, v.a. wenn es zügig geschehen soll. Für so einen Dauerbetrieb sind evtl. die Triebwerke noch nicht mal ausgelegt.
Zur Rettung würde man nicht die ISS bewegen. Außerdem geht es ja explizit um Schäden am Hitzeschild, die eine Landung verhindern, nicht um einen Schaden, der Manöver des Shuttles einschränkt. Wenn man die ISS nicht erreichen kann (Abort to Orbit, Ausfall eines wichtigen Systems), würde man einfach sofort wieder landen. Die Kombination von zwei so fatalen Schäden, dass beides nicht mehr geht, ist unwahrscheinlich und nicht wirklich Bestandteil der ausgeplanten Szenarien.
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Jetzt hab ich aber mal ne Frage. Wie soll die Rettung mit den Sojus Kapseln dann eigentlich erfolgen? Muss man dann eine extra Kapsel starten? Und dort passen doch nur 3 Personen rein? Kann mir das jemand erklären?
Gruß Felix
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Ich glaube Felix meinte nicht die Rettung mit einer LON-Mission, sondern mit der Sojus.
Ich kann es mir nur so vorstellen, das die vier gestrandeten Shuttle-Astronauten für eine ganze Weile auf der ISS bleiben. Gleichzeitig könnte man die laufende Langzeitmission abbrechen um Ressourcen zu sparen. Eine oder beide gedockte Sojus würden mit je drei Leuten vorzeitig zur Erde zurückkehren. Die Rettung würde dann mit den beiden nächsten regulären, evt. vorgezogenen Sojus erfolgen. Die neue digitale Steuerung ermöglicht eigentlich einen Flug mit nur einer Person zur ISS. Zurück kämen dann immer drei Personen, zwei gestrandete Astronauten und der Pilot der Sojus (der Retter :)).
Ich denke wir schweifen hier zu sehr vom Thema ab. Wir wissen ja noch gar nicht ob es überhaupt eine STS-135 geben wird. ;)
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nochmal zum Thema "Absenken der ISS":
Für den Fall, dass das Shuttle die ISS nicht erreichen kann, könnte die ISS auf eine niedrigere Umlaufbahn gebracht werden (Joint Underspeed Recovery).
Diese Information habe ich aus der Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/STS-3xx (http://de.wikipedia.org/wiki/STS-3xx)
Da dieser Satz schon relativ lange dort steht, denke ich schon, dass das stimmt
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Das kann aber nur die letzte denkbare Rettungsmöglichkeit sein und Wiki ist auch nicht immer richtig ???. Wie Schillrich schon sagte, das beide Fälle eintreten (Hitzeschild+Triebwerke defekt) ist ziemlich unwahrscheinlich.
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okay, stimmt schon, aber auch wenn nur die Triebwerke ausfallen, kann das Shuttle nicht zurückkehren, Hitztschutzschild hin oder her.
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Meinst du damit die OMS-Triebwerke (Orbital Maneuvering System), also die zwei Triebwerken neben den SSMEs (Space Shuttle Main Engines)?
Wenn du die meinst, dann ist es egal, man kann immer noch ein Rettungsshuttle starten.
Wenn du aber die SSME meinst, dan kann das Shuttle nach dem Booster-Abwurf sich vom Tank lösen und dann entweder noch zum Cape fliegen und dort landen oder es muss nach Europa (glaub, in der Nähe von Madrid) gleiten und dann dort notlanden.
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Die Triebwerke im Orbit fallen so leicht nicht aus ... das ist in der Geschichte der bemannten Raumfahrt bisher nie geschehen, höchstens gab es Fehlfunktionen, die man aber kompensieren konnte. Mit hypergolen Treibstoffen sind OMS und RCS des Shuttles sehr "robust" und einfach aufgebaut, Treibstoff und Oxidator zünden bei Kontakt von selbst und man kann sie mit Druckgas fördern (man braucht also keine komplexen Zündmechanismen in der Schwerelosigkeit und Pumpen zur Förderung). Außerdem sind die Systeme sehr redundant ausgelegt, dass selbst bei Ausfall eines Zweigs immer noch eine Rückkehr möglich ist.
Was da bei Wiki steht, verwundert mich und ich bezweifle es, dass man mit der ISS einem Raumschiff entgegen fliegen würde. Wikipedia ist nicht wirklich "die" Quelle. Kann jemand zu dem Sachverhalt noch mehr angeben/zitiere/belegen?
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Das Shuttle kann einen DeOrbit Burn zur Not auch ohne OMS durchführen. Nur mit Hilfe der RCS Steuerungstriebwerke. Eventuell müsste man dann damit sogar im Notfall die Bahnanhebungen zur ISS durchführen können. Schließlich benötigt so ein DeOrbit-Burn mehr Delta-V als so manche Bahnanhebung... Aber das ist jetzt alles sehr theoretisch...
Gruß, Klaus
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ich meinte die OMS- und RCS-Triebwerke. wenn die (im Orbit) ausfallen hat man ein Problem.
Wenn die OMS-Triebwerke nicht mehr gehen, kann das Shuttle nicht mehr die Umlaufbahn erhöhen oder absenken und kein Dockingmanöver mehr durchführen (TI-Burn).
Wenn die RCS-Triebwerke ausfallen, kann ebenfalls nicht mehr gedockt werden, denn die Feinmanövrierfähigkeit ist dahin. Es ist schon mal passiert, bei einer Mission mit der Discovery, glaube ich, ich weiß nicht welche, fielen die kleinen RCS-Triebwerke aus, die großen gingen aber noch. Einzige Folge: Ein höherer Treibstoffverbrauch. Aber wenn die RCS-Triebwerke komplett ausfallen, kann man das Andocken vergessen.
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Es ist aber SEHR unwahrscheinlich, da diese Systeme doppelt und dreifach redundat sind. Es ist eigendlich ein Ding der Unmöglichkeit, dass alle auf einmal ausfallen.
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Das Shuttle kann einen DeOrbit Burn zur Not auch ohne OMS durchführen. Nur mit Hilfe der RCS Steuerungstriebwerke. Eventuell müsste man dann damit sogar im Notfall die Bahnanhebungen zur ISS durchführen können. Schließlich benötigt so ein DeOrbit-Burn mehr Delta-V als so manche Bahnanhebung... Aber das ist jetzt alles sehr theoretisch...
Gruß, Klaus
Wie lange müsste denn da ein DeOrbitBurn dauern? Wahrscheinlich so ne ~halbe Stunde ?
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Ich schätze, man würde die hinteren RCS-Triebwerke dafür verwenden, dann kann man auch die OMS-aft-RCS-interconnect Verbindungen einsetzen, um Treibstoff vom OMS abzuzapfen.
Hinten hat man 4 RCS-Triebwerke die nach hinten zeigen (keine Verniers, hoff ich ich :D), so kommt man auf 4 * 3,9kN = 15,6 kN.
Mit den beiden OME hat man 2 * 26,7kN = 53,4kN.
Das OMS hat also ~3,4fachen Schub von den RCS-Triebwerken, die man für einen Deorbit-Burn verwenden könnte/würde.
=> Dauer des Deorbit-Burns 4 mal so lang, also ~12 min.
Stimmt das so? ;D
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Wenn die OMS-Triebwerke nicht mehr gehen, kann das Shuttle nicht mehr die Umlaufbahn erhöhen oder absenken
Falsch. Ich hatte doch grade geschrieben das man mit den RCS Triebwerken sehr wohl den DeOrbit Burn durchführen kann. (Und das ist nix anderes als eine Umlaufbahn absenken)
Gruß, Klaus
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Tatsache ist aber, dass die allerletzte Shuttlemission ohne Rettungsmission auskommen muss oder ein Shuttle für eine solche kostenintensiv vorbereitet wird, ohne wirklich zu starten. Die NASA wird das schon genau durchplanen - immerhin würde der Start von STS-135 trotz der notwendigen Startvorbereitungen für STS-335 (für STS-133) weitere Kosten verursachen.
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http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/reference/shutref/events/deorbit/ (http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/reference/shutref/events/deorbit/)
Diesem Artikel zufolge gehe ich mal davon aus, dass auch genug Treibstoff für das RCS vorhanden ist, um als Ersatz für den Ausfall von beiden OMS herzuhalten - wenn alles normal läuft wird der überschüssige Treibstoff ja abgelassen bzw. nach der Landung sind ja auch noch Reste vorhanden. Und beim Ablauf des Deorbitings ist ja auch noch Zeit eingeplant, falls eines oder beide der Triebwerke des OMS zickt, das zu "beheben".
Deorbit Burn mit dem RCS? Dann etwa 10 bis 12 Minuten, statt 2,5 bis 3 mit dem OMS. (?)
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Den Deorbit Burn führt man normalerweise mit beiden OMS Triebwerken aus. Es geht auch mit einem OMS alleine. Auch mit den RCS Triebwerken alleine kann man die Deorbit Zündung durchführen. Das wäre dann so 10 bis 15 Minuten Brenndauer, je nachdem welche Triebwerkskombination man einsetzt.
Das sowohl die OMS als auch alle RCS Triebwerke ausfallen, das braucht man nun wirklich nicht zu befürchten. Sowohl Treibstofftanks, als auch Leitungen und Ventile sind mehrfach redundant.
Im Grunde können die hyperbolischen RCS Triebwerke eigentlich auch gar nicht ausfallen. Die angesprochen Fälle waren nämlich keine Ausfälle sondern die RCS Düsen sind aufgrund von Lecks delektiert worden. D.h. sie wurden vom Treibstoffsystem isoliert. Sie sind also nicht ausgefallen, sondern deaktiviert worden. Im Notfall hätte man sie benutzen können.
Gruß,
KSC
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Gibt es eigentlich irgenwo eine Liste mit allen TAL-Landeplätzen?
Oder auch eine Seite, wo man lesen kann, welche Anforderungen so ein Notlandeplatz erfüllen muss?
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Emergency landing sites: im englischsprachigen Wiki (http://en.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle_abort_modes#Emergency_landing_sites) undTAL-Landeplätze (http://en.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle_abort_modes#Transoceanic_Abort_Landing_.28TAL.29)
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Diese Listen sind weder vollständig noch korrekt.
Weltweit gibt es 64 für das Shuttle Zertifizierte Landeplätze für die auch für die auch Navigationsinformationen, Anflugkarten und Flughafeninformationen an Bord sind. Dabei sind die Primärlandeplatze (KSC, White Sands und Edwards) mitgezählt.
Manche dieser 64 Plätze würde man im Notfall wohl aus politischen Gründen nicht anfliegen.
In Deutschland ist nur Köln/Bonn Landeplatz. Wo diese unausrottbare Info bezüglich Manching herkommt ist mir schleierhaft, Ingolstadt Manching ist jedenfalls heute kein zertifizierter Shuttle Landeplatz.
Gruß,
KSC
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warum kann nicht in Frankfurt gelandet werden? Die haben doch auch 4km
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Theoretisch könnte man das.
Allerdings wäre es alles andere als einfach ein solches internationales Drehkreuz mit sehr hohem Verkehrsaufkommen, gegebenenfalls sehr kurzfristig, für den Luftverkehr komplett zu sperren.
Der Orbiter hat eine Menge giftiger Treibstoffe an Bord und ist mit explosiven Ladungen ausgerüstet.
Bis Techniker vor Ort sind und der Orbiter gesichert wäre, würde es Tage dauern. Der Flughafen müsste so lange gesperrt bleiben.
Deswegen ist ein etwas kleinerer Airport mit weniger Verkehrsaufkommen und in der Nähe liegenden alternativ Flughäfen günstiger.
Gruß,
KSC
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achso, aber im Notfall würden sie wahrscheinlich schon dort landen... aber ich glaube, dass sie im allerschlimmsten Falle sogar ne Straße anfliegen würden:
Das Video ist zwar nur Fake (leider :)), aber sieht relativ relistisch aus...
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achso, aber im Notfall würden sie wahrscheinlich schon dort landen... aber ich glaube, dass sie im allerschlimmsten Falle sogar ne Straße anfliegen würden:
Was für einen Notfall sollte es denn geben, in dem ein Shuttle Frakfurt anfliegen muss??
Und auf einer Straße landen kommt wohl nicht in Frage, wenn aber kein Flughafen erreicht werden kann, kann die Crew immernoch mit Fallschirmen abspringen.
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(...)
Was da bei Wiki steht, verwundert mich und ich bezweifle es, dass man mit der ISS einem Raumschiff entgegen fliegen würde. Wikipedia ist nicht wirklich "die" Quelle. Kann jemand zu dem Sachverhalt noch mehr angeben/zitiere/belegen?
Auf der englischen Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/STS-3xx) wird als Quelle für die entsprechende Behauptung ("...the ISS can be brought down to meet the shuttle. Such a procedure is known as a joint underspeed recovery.") als Fussnote 3 ein Link angegeben (https://postdoc.arc.nasa.gov/cgi-bin/postdoc/get/download/HORM-1-Final.to.AdvisoryCommittee.doc?url_id=117371&ext=doc) - doch der funktioniert (zumindest bei mir) leider nicht. :(
Vielleicht hat jemand einen funktionierenden Link???
Grüsse
Wilhelm
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achso, aber im Notfall würden sie wahrscheinlich schon dort landen... aber ich glaube, dass sie im allerschlimmsten Falle sogar ne Straße anfliegen würden:
Was für einen Notfall sollte es denn geben, in dem ein Shuttle Frakfurt anfliegen muss??
Und auf einer Straße landen kommt wohl nicht in Frage, wenn aber kein Flughafen erreicht werden kann, kann die Crew immernoch mit Fallschirmen abspringen.
Was passiert denn mit dem orbiter, wenn die mannschaft abspringt? Wird versucht, den ferngesteuert zu landen, oder sprengen die den, oder wird der seinem schicksal überlassen?
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Die werden den wohl seinem Schicksal überlassen müssen.
Automatisch landen können die nur, wenn der Kabelsatz eingebaut ist, und der liegt auf der ISS. Automatisch kann man also nur landen, wenn man spätestens beim Abdocken weiß, daß die Landung nichts wird.
Sprengen geht auch nicht, weil das Shuttle keine Sprengsätze an bord hat. Die gibt es nur beim Start an den Boostern.
Also wird in dem Fall das Shuttle weiter Richtung Erde fallen und dort ein großes Loch hinterlassen.
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125 Sekunden nach dem Start werden an der oberen Spitze des Feststoffboosters zwei Klappen aufgesprengt, worauf sich schlagartig der Innendruck des Treibsatzes reduziert. Dadurch wird gewährleistet, dass beide Booster gleichzeitig ihre Schubkraft verlieren. Würde ein Booster mehr Schub liefern als der andere, würde die unsymmetrischem Schubverteilung zu einem Kippen des Orbiters führen. Erst danach werden die Verbindungsbolzen zum externen Tank getrennt und der Booster mit Hilfe von vier kleinen Hilfsraketen vom Tank weggedrückt.
könnte man die Klappen nich schon vorher sprengen, so dass die Bosster schon früher abgesprengt werden könnten? Das wäre bei eine Problem in der Startphase doch vorteilhaft.
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könnte man die Klappen nich schon vorher sprengen, so dass die Bosster schon früher abgesprengt werden könnten? Das wäre bei eine Problem in der Startphase doch vorteilhaft.
Damit da oben eine 2. Triebwerksdüse entsteht? Nene, besser nicht. Bei Trennung sind die SRB's nämlich so gut wie ausgebrannt und man minimiert damit den Restschub. Aber bei voller Leistung wäre das sicherlich keine gute Idee!
Gruß, Klaus
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können die booster denn abgeworfen werden, während sie noch schub haben? Das würde eine landung ermöglichen, denn die SSMEs lassen sich ja stoppen. Man könnte dann den Tank abwerfen und am KSC landen...
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können die booster denn abgeworfen werden, während sie noch schub haben?
Vielleicht kann man das. Aber wer auch immer das tut wird das betreffende Space Shuttle zerstören... Also nein, eigentlich kann man das nicht. Die entstehenden Kräfte würden die Struktur des Shuttles überlasten.
Gruß, Klaus
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wieso denn das? Sobald die Booster gelöst werden, fliegen beide weg, aber was sind denn das dann für struktuelle Belastungen?
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Wenn der Schub so ruckartig abfällt ist das, als würde man einem Auto hinten drauf fahren. Diesen Hopser macht das Treibstoffsystem, der Tank oder was auch immer nicht mit.
Gruß, Klaus
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Es ist auch gar nicht nötig die Booster früher abzuwerfen. STS-125s Idee war ja sie abzuwerfen weil man dann am KSC wieder landen könnte.
können die booster denn abgeworfen werden, während sie noch schub haben? Das würde eine landung ermöglichen, denn die SSMEs lassen sich ja stoppen. Man könnte dann den Tank abwerfen und am KSC landen...
Dieses Szenario ist der RTLS (Return To Launch Site) Abort, während oder kurz nach der SRB Brennpahse fällt ein Triebwerk aus.
Dabei können die Booster aber ihre Brennzeit beenden und ganz normal nach etwa 2 Minuten abgetrennt werden.
Dann wird der Stack entgegen der Flugrichtig gedreht, die Geschwindigkeit wird komplett abgebaut und es wird wieder richtung SLF (Shuttle Landing Facility) beschleunigt. Wenn genug Tempo aufgebaut ist wird der ET abgeworfen und der Orbiter landet.
Hier könnt ihr euch das mal ansehen (Video funktioniert gleich)
nico
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Ja, eine Boosterabtrennung während Vollast wäre auf jedenfall das Ende eines Shuttles, wie uns die Challenger gezeigt hat. Genau das ist damals ja mehr oder weniger passiert. Die Challenger wurde in erster Linie durch aerodynamische Kräfte auseinandergerissen weil sich der rechte SRB "freigebrannt" hatte und nicht wie oft behauptet durch eine Explosion des ET.
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Die Beiträge zu den Kräften und der Dynamik beim Raketenflug wurden in den Thread über den Raketenflug verschoben, ab hier:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=6836.msg131313#msg131313 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=6836.msg131313#msg131313)
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Wo würde ein Shuttle eigentlich bei eine AOA-Abbruch landen? Am KSC oder woanders?
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Wo würde ein Shuttle eigentlich bei eine AOA-Abbruch landen? Am KSC oder woanders?
Laut wikipedia würde ein AOA-Abbruch zu einer Landung nach weniger als einer Erdumrundung führen - demnach also nicht am KSC. Es kann aber auch sein, dass der erreichte instabile Orbit ausreicht um zum KSC zurückzukehren. Für welchen Landeplatz man sich dabei entscheidet, hängt vor allem davon ab, zu welchem Zeitpunkt der Startabbruch stattfindet - je später, um so näher kommt man dem KSC. Ich nehme an, US-Westküste oder Asien wäre eher ein Ziel.
mfg websquid
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Am KSC. Durch die Erddrehung würden sie sich zwar ein paar hundert Kilometerin weiter Richtung Westen befinden, aber die Cross Range drüfte nicht bis nach Edwards reichen. Für KSC ab auf jeden Fall.
Gruß, Klaus
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zu welchem Zeitpunkt der Startabbruch stattfindet
Bei einem Abort Once Around ist das Fenster wenige Sekunden zwischen TAL und ATO. Und dann kommt man genau einmal rum. Mit der CrossRange des Shuttles ist eine Landung wieder am KSC möglich. Das Shuttle könnte sogar bei einem polaren Orbit (von Vandenberg) eine Art AOA durchführen. Das ist eine der Gründe warum das Shuttle so große Flügel hat. Spionagesat aussetzen und einen Orbit später wieder landen. Das war eine Anforderung der AirForce. Dafür benötigt man eben große Cross Range, daher größere Flügel um die Erddrehung wieder auszugleichen durch seitliches Fliegen.
Gruß, Klaus
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In dieser alten Ausgabe von Popular Mechanics (12/2000) wird über den RTLS (Return to Launch Site) gesprochen, u.a. mit Worten von John Young:
http://books.google.com/books?id=zs2iIY4WkQ4C&lpg=PP1&hl=de&pg=PA70#v=onepage&q&f=false (http://books.google.com/books?id=zs2iIY4WkQ4C&lpg=PP1&hl=de&pg=PA70#v=onepage&q&f=false)
Damals wurde das RTLS-Manöver als hoch riskant eingeschätzt und Untersuchungen/Ideen zu einer anderen Lösung angeregt. Für die Konstruktionsflüge zur ISS mit ihren Startbahnen entlang der Ostküste wurde dabei ein sog. Canadian Transatlantic Abort angeregt, um die Zeit für einen RTLS auf der Bahn zu reduzieren.
Weiß jemand was aus der Idee geworden ist?
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Oh, das RTLS Manöver wird nach wie vor als sehr kritisch eingestuft und man ist sich immer noch alles andere als sicher, dass das im Ernstfall auch klappen würde.
Die Kanadische Variante hat man wieder fallen gelassen, weil sich das ganze doch zu nahe an der amerikanischen Ostküste abspielen würde. Man müsste im Prinzip während des Starts den Flugverkehr an der Küste einstellen, weil man den Luftraum im tatsächlichen Notfall nicht so schnell wie es nötig wäre schließen könnte. Über den entsprechenden Teilen das Atlantiks verlaufen viel weniger Flugrouten als an der Ostküste.
Außerdem würde man bei der kanadischen Variante noch einen reichlich befüllten ET abwerfen, ob das so problemlos geht und ob das für die Zivilbevölkerung nicht eine Gefährdung bringt, ist man sich nicht sicher.
Deswegen ist spätestens nach dem Columbia Unglück diese kanadische Variante eigentlich kein Thema mehr.
Gruß,
KSC