"Centaur"-Oberstufe im Space Shuttle

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Offline Toliman

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"Centaur"-Oberstufe im Space Shuttle
« am: 28. Januar 2026, 17:42:54 »
Bis zur Explosion der Challenger war geplant für den Start von Raumsonden mit Hilfe des Space Shuttles eine "Centaur"-Oberstufe zu verwenden, die flüssigen Wasserstoff als Treibstoff verwendet, einzusetzen. Aus Sicherheitsgründen wurde darauf verzichtet.
Wie hätte eigentlich diese Rakete mit den tiefgekühlten Treibstoffen im Laderaum des Space Shuttles betankt werden sollen? Gab es hierfür einen zusätzlichen Arm am Startturm? Konnten die Tore der Nutzlastbucht des Space Shuttles noch auf der Abschussrampe geöffnet werden oder gab es hierfür ein Loch in den Toren durch das der Tankarm zur "Centaur"-Stufe geführt wurde? Wie lange hätte die "Centaur" in der Ladebucht verbleiben können? Wie lange kann eine vollgetankte "Centaur" gelagert werden?

Re: "Centaur"-Oberstufe im Space Shuttle
« Antwort #1 am: 28. Januar 2026, 21:11:16 »
Ein interessantes Thema und eine ganze Reihe von Fragen !

Ich habe daraufhin eine kurze Recherche gestartet und wurde (OK, ist manchmal nicht "die" belastbare Quelle) in Wikipedia fündig: https://en.wikipedia.org/wiki/Shuttle-Centaur...
Ich bin leider kein Spezialist für das Einbinden von Seiten hier an dieser Stelle und bin mir auch nicht sicher, ob das (rechtlich) so ohne weiteres zulässig ist -bitte also selbst anwählen   8)

Das geht dort über etliche Seiten und beschreibt die Geschichte, den Hintergrund und sehr viele technische Details.
Teilweise auch hinsichtlich der gestellten Fragen. Ich möchte den gesamten Text hier nicht ausbreiten. Nur soviel: es gab mehrere geplante Modifikationen der Centaur (Centaur-G und Centaur G-prime). Zwei Shuttles wurden modifiziert (Challenger und Atlantis). Die Shuttles sollten das Paket, also Centaur samt Satelliten und "Transport-/Versorgungsbehältnis" (Centaur integrated support system (CISS)) aufnehmen.
Anstatt der normalen 104% Schubleistung beim Start sollten sie mit 109% fliegen, was wohl noch innerhalb der technischen Grenzen möglich war.

Geplant waren wohl insbesondere die Tiefenraum-Missionen Galileo, Ullysses und Magellan. Wenige Monate vor dem geplanten Start der Shuttle-Centaur Mission (Galileo ?) ereignete sich das Challenger Unglück...
Insgesamt waren wohl weniger Sicherheitsbedenken für das Ende dieser speziellen Konfiguration verantwortlich.
Jedenfalls nicht zu Beginn.
Vielmehr dürfte der ewige Kampf mit den politischen Institutionen und der Feststoffantriebs-Lobby ausschlaggebend gewesen sein...

Ich hoffe, ich konnte damit etwas Licht ins Dunkel bringen  :D

Ciao,
Uwe
Die Centaur G-prime hat später noch 18 Starts für das US-Miltär auf Titan-IV absolviert.

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Offline Schillrich

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Re: "Centaur"-Oberstufe im Space Shuttle
« Antwort #2 am: Gestern um 07:47:51 »
Ich zitiere mal die relevanten Passagen aus dem Wikiartikel:

Zitat
They still used the same pressurized steel tank, but with more insulation including a two-layer foam blanket over the forward bulkhead and a three-layer radiation shield.[55] Other changes included new forward and aft adapters; a new propellant fill, drain and dump system; and an S band transmitter and RF system compatible with the TDRS system.[59] Considerable effort was put into making Centaur safe, with redundant components to overcome malfunctions and a propellant draining, dumping and venting system so that the propellants could be dumped in case of emergency.

Also grundsätzlich dasselbe Design, verstärkte thermale Dämmung mit Schaum (für die Phase am Boden, beim Start) und Strahlenschild (für die Orbitphase). Zu Befüllen und Entleeren gab es Modifikationen.


Zitat
The main safety issue that concerned them involved what would happen in the case of an aborted mission, a failure of the Space Shuttle systems to put them into orbit. In that case, the crew would dump the Centaur's propellant and attempt to land. This was an extremely dangerous maneuver, but also an extremely unlikely contingency (in fact, one that would never occur in the life of the Space Shuttle program).[87] In such an emergency, all the propellant could be drained through valves on both sides of the Space Shuttle's fuselage in 250 seconds, but their proximity to the main engines and the Orbital Maneuvering System was a concern for the astronauts, who feared fuel leaks and explosions. The Space Shuttle orbiter would then have to land with Centaur still on board, and its center of gravity would be further aft than on any previous mission

Im Notfall beim start würden sie innerhalb von 250 Sekunden den Treibstoff entleeren, um dann zu landen.

Zitat
The Space Shuttles Challenger and Atlantis were modified to carry the CISS.

Offenbar waren Challenger und Atlantis bereits entsprechend modifiziert.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

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Re: "Centaur"-Oberstufe im Space Shuttle
« Antwort #3 am: Gestern um 08:00:43 »
Dazu gibt es folgendes

forum.nasaspaceflight.com
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=2398.80
In Reply #83 gibt es eine Grafik wie die Leitungen für das Betanken und Entfüften der Stufe verbaut waren. Das Betanken sollte bei geschlossen Laderaum geschehen.

capcomespace.net (In franzöischer Sprache)
ANNEXE 5
LES ETAGES SUPERIEURS DU STS
L' ETAGE CENTAUR G
http://www.capcomespace.net/dossiers/espace_US/shuttle/annexes/5_etages_superieur_part2.htm

Die Einrichtungen für das Betanken und Entlerren der Stufe an der Startrampe hieß Rolling Beam Umbilical System (RBUS).
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19830016629/downloads/19830016629.pdf