ESA und DLR beteiligen sich am Raumgleiter „Dream Chaser“-nichts von HERMES gelernt?

DLR hat im April 2015, nach auch ESA im  Januar 2014 hat soeben angekündigt, sich an dem Projekt „Dream Chaser“ der amerikanischen Firma Sierra Nevada beteiligen zu wollen.

Abbildung: Sierra Nevada Corporation

Dieses Projekt basiert auf den Studien für das Mitte der 80’er Jahre konzipiert und Anfang der 90’er Jahre wieder eingestellte  HL-20 Programm.

Die Frage, die sich stellt: hat die ESA nichts aus dem 1992 gescheiterten Programm des sehr ähnlichen Raumgleiters HERMES gelernt, für das bis dahin rund eine halbe Milliarde Euro an Entwicklungsgeldern ausgegeben worden waren?

Der Dream Chaser ist ebenfalss ein Raumgleiter, soll mit einer Rakete gestartet werden und auf normalen Landebahnen landen. Wie HERMES. Er war ursprünglich nur als als suborbitaler Raumgleiter für kommerziellen Einsatz gedacht, also Touristik, und sollte 7 Personen befördern können.

Mitte der 90er Jahre plante Sierra Nevada den Dream Chaser als bemannten Transporter zur ISS und versprach, mit dem Dreamchaser 6 Astronauten zur und von der ISS transportieren zu können -bei einem Gewicht des Dream Chasers von um die 10 t (siehe hier und hier).

Der Dream Chaser ähnelt HERMES, der Europa ungefähr eine halbe Milliarde Euro gekostet hat und damit bis zur Entwicklungsreife geführt wurde, dann aber 1992 in den damaligen politischen Wirren des Umbruchs, aber auch aus technischen Gründen, begraben wurde.

HERMES verfolgte das gleiche Konzept wie Sierra Nevada mit dem Dream Chaser: Raumgleiter, Start mit einer Rakete (Hermes:Ariane 5), Versorgung der ISS, antriebslose Landung wie der Shuttle.

Zum Vergleich: um nur drei Passagiere und 3 t Nutzlast zur ISS transportieren zu können, hätte HERMES 23 t gewogen, hätte in zwei Teile „zerlegt“ werden müssen, um eine Rückführung von 3 Passagieren und 1,5 t Nutzlast zur Erde überhaupt erst zu ermöglichen, da Wiedereintritt und Landung mit dem gesamten HERMES unmöglich gewesen wären.

Abbildung: ESA/Jürgen Herholz

Nur dieser Teil, der eigentliche Raumgleiter mit 15 t Gewicht, wäre also wiederverwendbar gewesen. Der andere Teil von HERMES, „Resource Modul“ genannt, wäre mit weiteren 1,5 t, diesmal Abfall von der ISS, in der Atmosphäre verbrannt. Jede Mission hätte damit etwa 300…400 Millionen Euro gekostet. Ein teures Unterfangen wenn man bedenkt, dass Space X mit der Dragon etwa dasselbe an Nutzlast (Mannschaft plus Ladung) zur ISS schaffen kann für etwa 1/4 dieser Kosten.

HERMES hat immerhin, im Gegensatz zum Dream Chaser, ein umfangreiches Projektdefinitions- und Technologieprogramm durchlaufen. Der Raumgleiter-Anteil alleine, der mit dem Dream Chaser zu vergleichen ist, wäre übrigens nicht lebensfähig gewesen, da sich ein Teil des Lebenserhaltungssystems sowie der voluminöse Adapter zum Andocken an die ISS aus Gewichts- und Volumengründen im Resourcemodul befanden. Für den kurzen Zeitraum vom Abdocken des Raumgleiters vom Resource Modul bis zur Landung hätten die Bord-Ressourcen des Raumgleiters aber ausgereicht. Trotz der zum Teil ausgelagerten Ressourcen herrschte im HERMES Raumgleiter drangvolle Enge schon für 3 Passagiere.

Wie kommt also Sierra Nevada dazu, einen Raumgleiter anzuvisieren, der etwa etwa 40% weniger wiegt als der HERMES Raumgleiter (wenn man die erforderlichen Anteile des Resource Moduls dazurechnet), und 6 statt 3 Passagiere befördert?

Das erinnert fatal an die Frühzeit des HERMES Programms, als man noch mit mindestens der doppelten Nutzlast für Hermeas rechnete und 4 Passagieren, und HERMES noch nicht in zwei Teile aufgeteilt war. Die „Stunde der Wahrheit“ kam für HERMES erst, nachdem die Entwicklung weit fortgeschritten war und

• alle benötigten Untersysteme definiert waren
• alle Sicherheitsanforderungen erfüllt waren
• HERMES „wartbar“ geworden war (das heißt, alle Untersysteme und die Strukturen auf sichere Wiederverwendbarkeit nach der Landung inspiziert und ggflls. ersetzt oder repariert werden konnten -was ein wesentlicher Kostenfaktor im SHUTTLE Programm war)
• der unförmige ISS Docking Adapter untergebracht war
• der aerodynamische Einfluss von HERMES auf die Ariane 5 infolge des auf der Spitze der Ariane 5 hockenden HERMES genügend verstanden wurde
• eine aus Sicherheitsgründen erforderliche maximale autonome Missions-Betriebsdauer auf 14 Tage implementiert war
• die mechanischen und dynamischen Schwerpunkte in Einklang gebracht worden waren (was bei einem kompakten Raumgleiter wie HERMES und Dream Chaser nicht einfach ist)

Aufgrund aller dieser Einflüsse musste die Konfiguration von HERMES über die Entwicklungszeit hin viermal geändert werden, bis hin zur endgültigen Konfiguration mit einer „Zweiteilung“.

ESA kann für sich in Anspruch nehmen, das alles gründlich analysiert zu haben solange, bis das endgültige oben abgebildetet HERMES Konzept dabei herauskam, wobei HERMES die Nutzlastkapazität der Ariane 5 schon bis zur nächsten geplannten Nutzlasterhöhung der Ariane 5 in Anspruch nahm.

Kann man das also heutzutage alles besser machen, damit so etwas wie der Dream Chaser möglich wird? Kaum zu glauben, denn in den meisten zur Anwendung kommenden technischen und technologischen Bereichen hat sich seit HERMES nicht viel geändert.

Es ist zu befürchten, dass die „Stunde der Wahrheit“ für Sierra Nevada (und ESA) für den Dream Chaser noch bevorsteht. Bis dahin kann Sierra Nevada aber wenigstens von den Zuschüssen von Nasa und der Unterstützung durch ESA profitieren.

Es ist zu befürchten, dass die HERMES Erfahrung bei ESA (und seit kurzem auch bei DLR, die im April 2015 auch eine Zusammenarbeit mit Sierra Nevada angekündigt hat) nicht mehr präsent ist.