Weltraumschlepper

Ein Raumschlepper ist eine Art Raumschiff , mit dem ein anderes Raumschiff von einer Umlaufbahn in eine andere bewegt werden kann. Es wurden viele Verwendungszwecke in Betracht gezogen: Verschieben von abgebrochenen Satelliten in eine Zwischenbahn, Verlängerung der Lebensdauer eines Satelliten mit hohem Mehrwert, aber Erschöpfung seiner Treibmittel, Bewegen von Weltraummüll usw. Sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus technologischen Gründen hat sich die Aktivität der entwickelten Weltraumschlepper entwickelt war hauptsächlich auf die Aufrechterhaltung der Umlaufbahn von Raumstationen beschränkt . Erst im Jahr 2020 war der MEV-1 von Northrop Grumman Innovation Systems der erste Raumschlepper, der einem kommerziellen Satelliten gewidmet war, nämlich dem Telekommunikationssatelliten Intelsat 901 , der dort erfolgreich andockte und damit seine Mission theoretisch für einen Zeitraum von 5 Jahren verlängerte.

Verwendet

Ein Raumschlepper kann verwendet werden für:

Fehlerbehebung bei einem Satelliten, der für eine geostationäre Umlaufbahn bestimmt ist, die sich nach einem Ausfall des Trägers oder des eigenen Antriebs in einer Zwischenumlaufbahn befindet
Bewegen Sie einen Satelliten in eine andere Umlaufbahn, der seine Treibmittel erschöpft hat oder nicht über ein Antriebssystem verfügt, um die betrieblichen Anforderungen zu erfüllen (Änderung der Länge eines Telekommunikationssatelliten, Reservierung dieses Satelliten) oder als Teil des Satellitenkonstellationsmanagements
Tanken Sie Treibmittel von einem anderen Raumfahrzeug auf, um dessen Lebensdauer zu verlängern, oder fungieren Sie als obere Stufe, um die zu startende Masse zu reduzieren
Verbesserung der Umlaufbahn einer Raumstation, die durch atmosphärische Reibung beeinträchtigt wird
Reparieren Sie einen defekten Satelliten oder ersetzen Sie eine seiner fehlerhaften Komponenten
Ändern Sie die Umlaufbahn von Weltraummüll oder Satelliten am Ende ihres Lebens, die nicht mehr in der Lage sind, sich selbst anzutreiben, um entweder ihre Zerstörung durch atmosphärischen Wiedereintritt zu beschleunigen oder sie in eine Friedhofsumlaufbahn zu bringen
Übertragung eines Schiffes von der Erdumlaufbahn in die Mondumlaufbahn

Eigenschaften

Um seine Mission zu erfüllen, muss ein Raumschlepper Folgendes haben:

Antrieb und ausreichende Treibmittel, um signifikante Geschwindigkeitsänderungen ( Delta-V ) zu erzeugen, während sie an externe Lasten angedockt sind. Das Antriebssystem kann mehrfach abgefeuert werden und die Verdunstungsrate des Treibmittels muss verringert werden.
Ein automatisches Terminsystem, das einem optischen Erkennungssystem zugeordnet ist
Ein Festmachersystem, mit dem die Kopplung an das Raumschiff bewegt werden kann
Von erheblicher Langlebigkeit.

Die Entwicklung eines Raumschleppers war bisher eng mit der Entwicklung von Raumstationen verbunden. Diese sind auf spezialisierte Raumfahrzeuge angewiesen, um ihre Umlaufbahn zu betanken und aufrechtzuerhalten. Die Ausweitung der Verwendung von Raumschleppern für andere Zwecke hängt sowohl von wirtschaftlichen als auch von technologischen Überlegungen ab:

Entwicklung eines automatischen Besprechungs- und Festmachersystems, das an die Vielfalt der angetroffenen Fahrzeuge angepasst ist
Anzahl potenzieller kommerziell realisierbarer Missionen
Verfügbarkeit von Antriebssystemen mit ausreichender Effizienz, um den Einsatz einer Spezialmaschine rentabel zu machen.

Historisch

Der Weltraumschlepper wurde bereits vor Beginn des Weltraumzeitalters vorgestellt und ist Gegenstand eines Science-Fiction-Romans mit dem Titel "Space Tug" des amerikanischen Schriftstellers Murray Leinster, der 1953 veröffentlicht wurde. Bereits 1958 schlagen amerikanische Industrielle vor, einen Weltraumschlepper zu entwickeln um die logistischen Einschränkungen der Raumstation zu erfüllen, die die US-Regierung mit der Studie gestartet hat. Der erste echte Weltraumschlepper ist das sowjetische Fortschrittsschiff , dessen erster Flug aus dem Jahr 1978 stammt. Es verfügt über ein automatisches Festmachersystem und kann dank seines Antriebs und einer großen Treibstoffreserve die Umlaufbahn von Saljut 6 hinauffahren .

Raumschlepper

Progress ist ein Raumschiff, das im Rahmen des sowjetischen Raumfahrtprogramms zum Betanken der Raumstation Salyut 6 entwickelt wurde , die später zum Betanken der russischen Mir- Station und der Internationalen Raumstation verwendet wurde . Es verwendet einen Teil des Treibstoffs, um die Umlaufbahn der Raumstation zu verbessern.
Das ATV (2008-2014) ist eine Raumfracht der Europäischen Weltraumorganisation, die für die Versorgung der internationalen Raumstation entwickelt wurde, die in 5 Einheiten gebaut wurde. Es spielt auch die Rolle eines Raumschleppers in Bezug darauf, weil es eine große Menge Kraftstoff enthält, die es teilweise verwendet, um die Umlaufbahn der Raumstation zu verbessern.
MEV ist der erste echte Weltraumschlepper. Es wurde vom amerikanischen Luft- und Raumfahrthersteller Northrop Grumman Innovation Systems , ehemals Orbital ATK , entwickelt und soll die Lebensdauer von Telekommunikationssatelliten im geostationären Orbit verlängern . Die erste Einheit (MEV-1) startete9. Oktober 2019erfolgreich mit Dock Intelsat 901 auf25. Februar 2020. Letztere verfügten nicht mehr über ausreichende Treibmittelreserven, um ihren betrieblichen Bedarf zu decken. Das2. April, Intelsat 901 wird reaktiviert. MEV-1 muss 5 Jahre an diesem Satelliten festgemacht bleiben, bevor es endgültig in eine Schrottbahn gebracht und an einem anderen Satelliten der Intelsat- Flotte festgemacht wird . Die Lebensdauer des MEV-1 wird auf mehr als 15 Jahre oder typischerweise drei Liegeplätze geschätzt. Die zweite MEV-2-Einheit wurde am gestartet15. August 2020und dockt an Intelsat 10-02 inApril 2021.

Raumschlepperprojekte

SEP Tug war ein Weltraumschlepperprojekt, das 1986 von einem NASA-Ingenieur untersucht wurde, um die Module einer Mondbasis von der Erdumlaufbahn (300 km) zur Mondumlaufbahn (100 km) zu transportieren. Der SEP-Schlepper mit einer Masse von 15 Tonnen (einschließlich 7,3 Tonnen Xenon) sollte seine Mondmotoren (10 Motoren mit 1 Newton Schub) verwenden, um das Mondmodul mit einer Masse von 20 Tonnen einschließlich des Moduls zum Bringen zum Mond zu bewegen Boden.
Orbital Transfer Vehicle war ein wiederverwendbarer Raumschlepper, der zwischen 1985 und 1989 von der NASA und mehreren Herstellern untersucht wurde.
Space Tug war ein Raumschlepper, der Anfang der 1970er Jahre vom Weltraumbauer Boeing entwickelt wurde, um viele Arten von Missionen durchzuführen, darunter als Mondlander im Rahmen einer bemannten Mission. Das 20,6 Tonnen schwere Gesamtmassenschiff sollte von einem RL-10-Raketentriebwerk mit flüssigem Treibstoff angetrieben werden, das ein Wasserstoff / Sauerstoff-Gemisch verbrennt und 10,6 Tonnen Schub liefern kann.
Das von TRW für die NASA untersuchte Orbitalmanöverfahrzeug (OMV) war ein wichtiger Bestandteil der damals entworfenen Raumstation.
Parom (Fähre auf Russisch) ist ein Raumschlepper, der 2005 vom russischen Industriellen RKK Energia in Zusammenarbeit mit dem Raumschiff Kliper untersucht wurde, das für die Entlastung der Besatzungen der Internationalen Raumstation verantwortlich ist . Dieses Raumschiff mit einem Gewicht von weniger als 7 Tonnen musste von Ionenmotoren mit geringem Schub, aber hohem spezifischen Impuls angetrieben werden und über einen Wohnraum verfügen, der den des Hauptschiffs ergänzt. Seine Aufgabe wäre gewesen , die Kliper Raumschiff von hissen niedrigen Umlaufbahn (ca. 200 km) auf der Umlaufbahn der Internationalen Raumstation und die Rolle vorher an der Ladung zugeordnet fortzusetzen Fortschritt : Tanken die Raumstation mit Brennstoffen und unter Druck gesetzt Ladung, die Korrektur Umlaufbahn der Raumstation. Sein Leben im Orbit sollte 15 Jahre betragen.
Sojus B.
MoTV
Kistler OV
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GE Lunar NEP Schlepper
Nerva 2 / NTR
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Verweise

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Literaturverzeichnis

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