Warum hat die NASA das Prinzip Space-Shuttle aufgegeben?

Aber die grundlegenden Konstruktionsfehler bleiben, ohne eine komplette neukonstruktion, bestehen. Man könnte dann eben nur noch mal 10 oder 20 Prozent mehr Nutzlast transportieren.

Auch dadurch, aus dem Shuttle ein autonom fliegende Raumfähre zu machen gewinnt, man nicht viel. Große Teile des crew compartment (Cockpit ect.) sind feste Bestandteile der Grundstruktur und die nachteile der Auslegung auf Man-Rating bleiben schlicht bestehen.

Ja, hab ich. NASA bestellte zuletzt bei SpaceX für 133 Mio. pro Flug. Man sollte aber auch vergleichen, was vergleichbar ist. Die Shuttle-Kosten wurden aus den NASA-Budgets abgeleitet. Wenn man die NASA-Budgets für Commerial Crew und Cargo nimmt, sehen die Kosten ganz anders aus.

Um jetzt mal der Einfachheit halber nur den CRS1 zu nehmen (was wohl noch die höchsten Kosten pro Kg hatte. CRS1 mit 400kg ect...): $1.6 Milliarden für 12 Missionen und zusammen 20-22 Tonnen (CRS 9-11 mit nur je 2 tonnen geschätzt). Das ist etwa in der auf dem Niveau der durchschnittlichen!! kosten des Space Shuttles.

Aber du, TomTom, kannst gerne eine eigne Rechnung aufmachen.

Zitat von: Avatar am 02. August 2016, 22:23:49

Es gibt auch heute keine Wundertriebwerke die mehr leisten könnten wie damals das man es sich leisten könnte zum Beispiel ein abtrennbare Crewkabine einzubauen.

Das stimmt so nur halb:
Erstmal gab es Anfangs wenigstens für die 2 Piloten Schleudersitze. Diese wurden aber später durch normale Sitze ausgetauscht. Wenn ich mich recht errinere wirklich aus Gewichtsgründen. Somit hatte das Shuttle wenigstens Zeitweise ein partielles Notfallsystem.
Es stimmt zwar, das sich die Triebwerkestechnik nicht viel weiter entwickelt hat, allerdings haben sich Fertigungsverfahren, Materialwissenschaften, Sowie Konstruktionskentnisse weiter entwickelt. Sprich in der Struktur und an vielen anderen Stellen hätten sie durch überarbeitungen Gewicht einsparen können, welches sie in ein Retungssystem investieren hätten können.

Grüße aus dem Schnee

Diese Schleudersitze (aus dem SR71 Programm, einsetzbar für vielleicht Mach 3-4) hätten weder Columbia noch Challenger Crew retten können zumal nur für Pilot und Copilot, es gab nach Challenger aber zumindest Fallschirme.

Ava

Was würde es denn heute und jetzt kosten 7 Astronauten und 20 Tonnen Nutzlast zur ISS zu bringen? In Summe.

Viele Grüße,

Klaus

Um jetzt mal der Einfachheit halber nur den CRS1 zu nehmen (was wohl noch die höchsten Kosten pro Kg hatte. CRS1 mit 400kg ect...): $1.6 Milliarden für 12 Missionen und zusammen 20-22 Tonnen (CRS 9-11 mit nur je 2 tonnen geschätzt). Das ist etwa in der auf dem Niveau der durchschnittlichen!! kosten des Space Shuttles.

Ich übernehme mal die Berechnung;

Das Space Shuttle kann maßemäßig nur 16,4 Tonnen zur ISS Schicken (https://de.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttlehttps://de.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle)
Davon ab gehen noch Crew und deren Krimskams, allerdings hat man einen Crewtausch mit im Paket.
Mit dem Frachtcontainer, für die ISS konten sie sogar nur 9 Tonnen hochschaffen. (https://de.wikipedia.org/wiki/Multi-Purpose_Logistics_Module)

CRS9  --> 2,257t https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_CRS-9
CRS10--> 3,006t https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_CRS-10
CRS11--> 3,310t https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_CRS-11

Natürlich die Fracht bei CRS 10 und 11 können sich noch ändern, aber insgesammt komme ich auf etwas über 8,5 Tonnen mit drei Flügen, a 135Mio, wie es hier vorhin hies, was 405Mio sind.

Also so Preislich schlecht sieht das für mich im vergleich zum SpaceShuttle nicht aus.
Zugegeben, die 1,5 Milliarden waren Programmgemittelte Kosten über Entwicklung und alle Flüge zu einem Zeitpunkt. Wobei bei einigen Flügen deutliche Zusatzkosten dazukammen, somit ist nicht zu erwarten, dass das die Kosten für eine ISS Versorgung waren. Was den Flug mit dem Shuttle aber wieder teurer macht, ist die tatsache, das die Flugpreise des Schuttles schon ein paar Jahre alt sind und Inflationsbereinigt werden müssten.

Eine Neukonstruktion des Shuttles wie auch immer hätte aber so schonmal Milliarden geschluckt, was auf sehr viele Flüge umgelegt werden müsste, das es sich wirklich lohnen würde.

PS.: Etwas Offtopiclastig, sorry

PPS: @Klausd: 2 Sojus (6 Personen sollten mal reichen) oder ab nächstem/übernächstem Jahr eine Dragon V2 oder Starliner für 7 Personen, Plus 3 Frachtdragons a 6Tonnen (wären sehr gestopft), dann wären wir über dem Shuttle sogar. http://www.spacex.com/dragon

Grüße aus dem Schnee

... was 405Mio sind.

Also so Preislich schlecht sieht das für mich im vergleich zum SpaceShuttle nicht aus.

Da würde ich nicht widersprechen, aber ich könnte es auch umgekehrt formulieren, der Shuttle-Preis war gar nicht so schlecht wie behauptet.

In erster Linie kommt es mir aber drauf an, dass man beim Vergleich die gleichen Maßstäbe zu grunde legt. Ein Total-Life-Cost Ansatz auf NASA-Budgetbasis ist eben was anderes als eine Listenpreisversprechen auf einer Webseite und auch eine Einzelkontrakt. (Lost-of-Mission einzukalkulieren und SpaceX-Kosten davon frei zu stellen gehört auch dazu.)

Ein echter Vergleich ist schwierig, dazu fehlt es an Daten, ist auch müßig, weil Shuttle ist weg.

btw, find es immer noch erstaunlich, dass man zwar die Shuttle-Kosten nicht mehr haben wollte, aber niemand gesagt hat, dass man die SLS/Orion-Betriebskosten akzeptieren würde.

Die Frage ist, wie viel kostete die Mission für STS wirklich, um das mal im vergleich zu sehen. Bzw, ab wie vielen Flügen im Jahr war der Preis sinnvoll.
Die 1,5 Milliarden waren ja alles über einen Kamm geschert, was jemals angefallen war durch die Flugzahl, wenn ich das richtig verstanden habe.

Das Shuttle-System ist daran gescheitert, dass es keine Nutzlasten für den Shuttle gab.
Dann war die Technik des Shuttle viel zu komplex aufgebaut.
Sicherheit: Für den Space Shuttle gelten dabei die gleiche Vorgaben wie bei einen normalen Verkehrsflugzeug (Boeing, Airbus), z.B. Rettungsmöglichkeiten bei einen Start.
Eine Shuttle-Mission war auch einfach zu teuer gewesen. Um Menschen in den Erdorbit zu bringen und zurück braucht man nicht mehr als eine Kapsel.
Das Shuttle-Programm begann 1972 und lief ca. 40 Jahre, wenn ich jetzt 209 Milliarden US-Dollar durch 40 Jahre Programmdauer teile komme ich auch 5,225 Milliarden Dollar pro Jahr.

Das Shuttle-System ist daran gescheitert, dass es keine Nutzlasten für den Shuttle gab.

Besser gesagt, dem Shuttle wurden die moisten Nutzlasten entzogen. Nach der Challenger Katastrophe hat sich die Air Force aus dem Shuttle Programm zurueck gezogen, damit vielen die grossen Spionage Satelliten weg. Auch kommerzielle Satelliten sollten danach wieder auf konventionellen Raketen fliegen. Damit blieben dem Shuttle nur noch NASA-eigene Missionen.

Aber auch dort haette man mit der ISS genug zu tun gehabt, wenn dann nicht die Columbia passiert waere. Danach durfte man nur noch die ISS fertig stellen. Ohne das Columbia Unglueck haette man das Shuttle auch nach der Fertigstellung der ISS noch weiter Betreiben koennen. Man hatte nicht umsonst gleich drei MPLMs gebaut um Nutzlasten nach oben zu bringen.

Wurde die ISS nicht unvollständig gelassen?

3 neue MPLM klingt heftig, da sie jeweils bis zu 25 mal genutzt werden konnten/sollten. Kam wohl, da die vorherigen die 10 Jahresgrenze erreicht hatten (Vermutung).
https://de.wikipedia.org/wiki/Multi-Purpose_Logistics_Module#MPLM-Spezifikation


Grüße aus dem Schnee

Zu den Nutzlasten: Man hat drei MPLM gebaut aber es wurden nur zwei eingesetzt, für das dritte gab es nicht mal Pläne es einzusetzen. Und so gab es viele Nutzlasten, die für den Shuttle gebaut worden sind aber kaum eingesetzt worden sind, z.B. LDEF, EURECA, Spass, Spacelab, Spacehab.
Die NASA wollte mit den beginn der ISS-Nutzung mit den Shuttle keine wissenschaftliche Flüge mehr durchführen, um der ISS keine Experimente wegzunehmen.
Nach den Challenger-Unfall hat die Reagan-Regierung der NASA verboten kommerzielle Satelliten zu starten, das betraf nicht nur den Space Shuttle.

Zitat von: Trillian am 04. August 2016, 08:21:52

Das Shuttle-System ist daran gescheitert, dass es keine Nutzlasten für den Shuttle gab.

Besser gesagt, dem Shuttle wurden die moisten Nutzlasten entzogen. Nach der Challenger Katastrophe hat sich die Air Force aus dem Shuttle Programm zurueck gezogen, damit vielen die grossen Spionage Satelliten weg. Auch kommerzielle Satelliten sollten danach wieder auf konventionellen Raketen fliegen. Damit blieben dem Shuttle nur noch NASA-eigene Missionen.

Aber auch dort haette man mit der ISS genug zu tun gehabt, wenn dann nicht die Columbia passiert waere. Danach durfte man nur noch die ISS fertig stellen. Ohne das Columbia Unglueck haette man das Shuttle auch nach der Fertigstellung der ISS noch weiter Betreiben koennen. Man hatte nicht umsonst gleich drei MPLMs gebaut um Nutzlasten nach oben zu bringen.

Naja, meiner Ansicht nach sind das aber alles keine Nutzlasten, die beim Shuttle wirklich Sinn gemacht haben. Auch kommerzielle Satlelliten mit dem Shuttle zu starten hab ich nie sinnvoll gehalten.
Warum 1. bemannt starten müssen wenn man doch einfach nur nen Sat in einem Orbit aussetzen möchte und 2. das ganze Gewicht und die Komplexität mit reinbringen. Man befördert zusätzlich zur eigentlichen Nutzlast noch ein komplettes Shuttle in den Orbit, nur um es dann wieder runter zu holen ohne dass es irgendeinen Nutzen hatte.
Genauso wenig sehe ich einen Sinn darin, das Shuttle nur für Crew-Wechsel auf der ISS zu nutzen.

Die große Qualität des Shuttles war nunmal, Nutzlast + Besatzung zu befördern, aber das bringt nur dann was, wenn man beiden gleichzeitig benötigt! Hubble-Wartungsmissionen und eben der Aufbau der ISS sind die Bereiche, wo das Shuttle Großes vollbracht hat, aber diese Zeiten snd vorbei und es gibt daher keinen Bedarf mehr (im Moment) für solch ein System.
Es ist traurig, dass nicht direkt nach dem Shuttle ein Nutzbarer Nachfolger für Crew-Transporte vorhanden war aber trotzdem war das Ende des Shuttles mMn absolut richtig!

Auch war ein großer Vorteil, das das Shuttle als Wohnraum an der ISS genutzt werden konnte; mit eigenem Lebenserhaltungssystem.

Grüße aus dem Schnee

Wo das Shuttle wirklich gepunktet haette mit sich auf komerzielle Satelliten ist das Servicing. Es gab auch zu Anfang ein paar wenige Mission wo man das auch gemacht hat. Aber gerade als man Anfing erste gute Erfahrungen damit zu machen kam die Challenger Katastrophe dazwischen. Einen Satelliten hat man sogar wieder mit dem Shuttle zurueck auf die Erde gebracht um ihn zu reparieren.

Viele Missionen Ende der 80er und Anfang der 90er hatten dann auch das Testen von Prozeduren und Hardware fuer die ISS (damals noch Freedom) zum Ziel. Z.b. wurde bei einer Mission ein Prototyp der heutigen Solarpanele auf der ISS mitgenommen und in der Nutzlasbucht entfaltet um das Verhalten der Mechanik und Elektronik zu testen.

Mit den kommerziellen Start von Satelliten sollte die NASA Geld verdienen.
Der Space Shuttle hatte natürlich Vorteile gehabt. Der Shuttle hätte das Spacelab zusammen mit Crew und den Experimente ins All gebracht und wieder zur Erde gebracht. Mit den Shuttle könnten Plattformen ins All gebracht werden und später wieder geborgen werden und zur Erde gebracht werden. In beiden Fällen könnten dann die Experimente von Wissenschaftler ausgewertet werden. Aber dafür waren die Anzahl der Experimente zu gering gewesen. Und das sind die fehlende Nutzlasten.

Ich persönlich finde es schade, ein System einzustampfen, an deren Perfektion und Sicherheit sehr viel gearbeitet wurde. Nie war das Shuttle sicherer wie bei außer Dienststellung.
Nie war man sich aller Risiken so bewußt wie im Sommer 2011. Meiner Meinung nach hatte man alle Risiken im Griff. Eine gewisse unbekannte gibt es bei anderen Systemen auch.
Space X macht vieles richtig und sie werden denke ich kommendes Jahr bemannt starten können. Dream Chaser ist ein tolles Gerät und ich hoffe sehr, dass der Vogel zum Fliegen kommt, mit welcher Trägerrakete auch immer.
Das Raumfahrt teuer ist, steht außer Frage. Darüber muss man sich im klaren sein. Klar muss am Ende ein Ergebnis stehen, aber das sollte man nicht in Geld aufrechnen.

Dem Threadtitel ein Fragezeichen geschenkt ... ^^

... Einen Satelliten hat man sogar wieder mit dem Shuttle zurueck auf die Erde gebracht um ihn zu reparieren. ....

Bei STS-51A wurde sogar zwei Comsats eingefangen und zur Erde gebracht. Beide erreichten zuvor mit STS-41B das All.

Einsammeln von Westar 6:


https://www.youtube.com/watch?v=VR6jlWBeHvY

Gruß   Pirx

Tja, zumindest beim "Greifen" werden wohl die Chinesen die Nächsten sein. Oder ist das bei X-37B schon weiter?

Das Shuttle sollte die eierlegende Wollmilchsau werden. Und das ist es auch geworden.

Es konnte viele Personen ins All bringen
Es konnte viele Personen aus dem All zurück bringen
Es konnte viel Fracht ohne Personen ins All bringen (wurde imho nie gemacht?)
Es konnte viel Fracht ohne Personen aus dem All zurück bringen (wurde imho nie gemacht?)
Es konnte Personen und Fracht ins All bringen
Es konnte Personen und Fracht aus dem All zurück bringen
Es konnte Fracht direkt ohne Frachtcontainer hoch bringen
Es konnte Fracht in einem Frachtcontainer hoch bringen
Es konnte Wartungsmissionen machen (Hubble)
Es konnte Forschungsmissionen machen
Es war Zivil für die Nasa da
Es war Militärisch ausgelegt (wurde zum Glück nie im Einsatz gebraucht)
Es war für den LEO gebaut
Es hätte auch den Erdorbit verlassen können (Wurde imho nie gemacht? Konnte das Shuttle das wirklich?)

Meine Meinung ist jetzt, daß so eine "Eierlegende Wollmilchsau" immer dann gut ist, wenn man auch alles davon nutzt und braucht und zwar mehrfach pro Mission. Aber sobald die Einsatzzwecke unterschiedlich häufig vorkommen, kommt jemand anderes und spezialisiert sich auf genau ein Thema. Und der ist dann mit seine Spezialisierung auf genau dieses eine Thema besser, schneller, billiger und sicherer.

Für Menschen ist das Kapseldesign viel sicherer. Eine kleine Kapsel kann man viel einfacher und besser Retten als ein großes Shuttle. Für Personentransporte wird sich langfristig als das sicherste durchsetzen, somit hat sich das Kapseldesign derzeit durchgesetzt.

Für Starts von Satelliten gehen auch Raketen ohne Widerverwendung, sie sind viel billiger als das Shuttle. Somit haben sie hier Raketen derzeit durchgesetzt.

Für das Militär haben sich Raketen in U-Booten durchgesetzt, da sie Mobiler sind und schneller starten können.

Und so blieben am Ende immer weniger Einsatzzwecke für das Shuttle übrig. Die Kosten blieben hoch, aber der Nutzen sinkt. So etwas ist leider immer eine Spirale. Und am Ende bleiben die spezialisierten Konzepte übrig. Viele von denen lassen sich dann mit relativ wenig Aufwand sogar noch zu anderen Zwecken modifizieren. Wer weiß, vielleicht fliegt irgendwann mal eine DragonV2 zum Hubble und macht da eine Wartung.

Im Straßenverkehr haben sich Fahrräder, Mottorräder und Autos durchgesetzt, weil diese für ihren Einsatzzweck spezialisiert und perfekt sind. Im Moment kommt das E-Bike hinzu und verdrängt das Fahrrad immer mehr. Es ist kaum teurer, kann viel mehr, und hat kaum weitere Pflichten (keine Helmpflicht). Das ist der Wandel der Zeit. so ist es in der Raumfahrt auch.

Ich persönlich sehe das Shuttle 200 Jahre zu früh. Wenn der Mensch in 200 Jahren den Mond und den Mars bevölkert hat und viele Posten im Alls hat. Dann wird es sicher auch wieder ein Shuttleähnliches Design geben. Defekte Satelliten werden dann eingesammelt und zu einer Raumstation gebracht, wo 100erte von Leuten arbeiten und die Dinger Reparieren. So ein Shuttle würde dann aber eher selten zur Erde fliegen, weil der Start von hier sehr viel Sprit bräuchte. Es würde viel mehr zwischen den einzelnen Raumstationen hin und her fliegen. Aber das wird sicher noch 200 Jahre dauern.

Das Shuttle sollte die eierlegende Wollmilchsau werden. Und das ist es auch geworden. ...

Es konnte viel Fracht ohne Personen ins All bringen (wurde imho nie gemacht?)

Es konnte viel Fracht ohne Personen aus dem All zurück bringen (wurde imho nie gemacht?)

Wurde nicht gemacht. Der Orbiter war nicht dafür ausgelegt. Es gab aber Konzepte wie das Shuttle C zum Beispiel:

Details

Details

Es war Militärisch ausgelegt (wurde zum Glück nie im Einsatz gebraucht)

Imho gab es keine konkreten Planungen, das Shuttle unmittelbar als Waffenplattform einzusetzen. Dennoch war das Shuttle militärisch unterwegs - für Experimente und Militärsatelliten.

Es hätte auch den Erdorbit verlassen können (Wurde imho nie gemacht? Konnte das Shuttle das wirklich?)

Konnte es meines Wissens nicht.

Gruß   Pirx

[...]

Zitat

Es hätte auch den Erdorbit verlassen können (Wurde imho nie gemacht? Konnte das Shuttle das wirklich?)

Konnte es meines Wissens nicht.

Gruß   Pirx

Theoretisch hätte man sicher im Frachtraum Zusatztanks für das OMS installieren können für genug Delta v um den LEO verlassen zu können.

ABER: Das wäre ein Himmelfahrtskommando (im wahrsten Sinne des Wortes ) weil es mit dem Shuttle unmöglich wäre einen Hochgeschwindigkeits-Wiedereintritt zu überstehen. Vom Mond oder Mars kommt man mit Geschwidigkeiten von über 40.000 km/h rein. Das Design des Shuttles macht das so gut wie unmöglich. Man kann mit einem Gleiter wie dem Shuttle oder Dreamchaser und wahrscheinlich auch nicht mit einem einfachen Tragrumpf wie dem IXV keine BEO-Raumfahrt betreiben weil das Design einen unbeschadeten Wiedereintritt unmöglich macht. Zu viel Luftwiederstand. Für BEO brauchen wir Kapseln wie Dragon oder Orion.

Zitat:
Theoretisch hätte man sicher im Frachtraum Zusatztanks für das OMS installieren können für genug Delta v um den LEO verlassen zu können.

Soweit ich weiß waren dafür keine Anschlüsse im Frachtraum. Dafür hätte der Shuttle extra umgebaut werden müßen.
Bei den Rest stimme ich aber voll zu.

Mfg Collins

Ein BEO-Eintritt wäre wahrscheinlich aber überstehbar, wenn man aufteilt.
Erst eine Hochatmosphärenbremsung, bei der man die Atmosphäre aber wieder verläst. Man bremst dabei nur genug, um in einen Orbit zu kommen, während man diesen Orbit fliegt kann der Hitzeschild durch abstrahlung wieder abkühlen.
Nach dem Orbit kommt entweder ein weiteres Hochatmosphärenbremsen mit einem weiteren, niedrigeren Orbit, oder die richtige Landung.
Da das Shuttle keinen ablativen Hitzeshild verwendete wäre das Manöver möglich.

Übrigens, das das Shuttle zu früh kam, dem würde ich zustimmen. Jedoch nicht, weil der Bedarf noch nicht existierte, sondern eher, weil die Technik noch nicht so weit war, um etwas entsprechendes zu bauen, wie es Anfangs geplant war.
Natürlich, man hat bei der Entwicklung auch ein paar zu viele Wünsche gehabt, die miteinander kollidiert sind.

Grüße aus dem Schnee.

Soweit mir es bekannt ist, hat das Hitzeschild nicht nur nach außen seine Wärme abgestrahlt, sondern auch einen Teil nach innen. Wäre also noch recht "Kuschlig Warm" im Innern geworden mit der Zeit.

Das das Shuttle zu füh kam steht auch für mich außer Frage, da es gerade so mit der damaligen Technik und Wissensstand machbar war. Viele Dinge die wir heute Wissen, waren damals noch nicht erforscht bzw. erprobt.
Heute würde mann sagen : Das Ding ist auf Kante genäht wurden

Mfg Collins

Für Langzeitmissionen könnte man den Shuttle mit EDO (Extended Duration Orbiter) ausstatten. Auf EDO wurden die zusätzlichen Treibstoffe für den Betrieb der Brennstoffzellen gelagert. Um Treibstoffe im Laderaum zu speichern hätte man mit Sicherheit den Shuttle umbauen können. Die Columbia sah ab den Flug STS-61C anders aus, als die anderen Fähren. Auf den Querruder hatte wurde SILTS (Shuttle Infrared Leeside Temperature Sensor) montiert. Was ich damit sagen will, die Fähren könnten umgebaut werden.
Aber warum sollte man den Shuttle über eine LEO-Bahn einsetzen?