Geschichte der Raumfahrt
Die Geschichte der Raumfahrt umfasst die Planungen und Durchführungen von Reisen sowie Transporten in und durch den Weltraum vom Beginn des 20. Jahrhunderts bis zur Gegenwart. Zu ihr gehören die gesellschaftlichen, politischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen, in denen Raumfahrt stattgefunden hat sowie ihre Wirkung auf die Gesellschaft.
Vordenker
Der Russe Konstantin Ziolkowski (1857–1935) gilt als „Vater der modernen Raumfahrttheorie“.[1] Er veröffentlichte 1903 in dem russischen Wissenschaftsmagazin Wissenschaftliche Rundschau unter dem Titel: „Erforschung des Weltraums mittels Reaktionsapparaten“ erstmals die theoretischen Effekte eines Raketenantriebs als Raketengrundgleichung zur Grundlage der heutigen Raumfahrttechnik. Er erdachte unter anderem die Flüssigkeitsrakete sowie die Mehrstufenrakete und befasste sich darüber hinaus auch mit Fragen des Betriebs von Raumstationen, einer möglichen industriellen Nutzung des Weltraums und seiner Ressourcen.
Der US-Amerikaner Robert Goddard (1882–1945) stellte um 1910 erste Überlegungen zum Bau von Raketenmotoren und über Raumflüge zum Mond und zum Mars an. Er wurde wegen seiner Visionen als Phantast abgetan. 1926 konnte er eine selbstentwickelte Flüssigkeitsrakete erstmals erfolgreich testen und erzielte auch einige Erfolge mit seinen Raketen. Gleichwohl geriet er in Bezug auf die Raumfahrt fast vollständig in Vergessenheit. Erst posthum – im Zuge der Raketenentwicklung nach dem Zweiten Weltkrieg – wurde ihm eine angemessene Anerkennung zuteil; seitdem gilt er als „Vater der Raketentechnik“.
1923 veröffentlichte der Siebenbürger Hermann Oberth (1894–1989) sein bekanntestes Werk Die Rakete zu den Planetenräumen. Oberth legte mit diesem Buch die theoretischen und technischen Grundlagen für Raketen und Raumfahrt dar; das Buch wurde aber in den meisten Kreisen nicht ernst genommen und als utopische Literatur abgetan. Oberth experimentierte mit dem Bau von Raketen und erkannte, dass nur Flüssigtreibstoff genügend Leistung entwickelt, um große Höhen zu erreichen. Ab den 1940er-Jahren publizierte er ein Werk zur Optimierung von mehrstufigen Raketen. 1955 stieß Oberth in Huntsville (Alabama) zu seinem ehemaligen Schüler Wernher von Braun, der zum Leiter des amerikanischen Raketenprogramms aufgestiegen war (siehe auch Apollo-Programm).
Oberths Schüler Max Valier (1895–1930) griff diese Ideen in Innsbruck, Wien und München auf und wurde darüber wissenschaftlicher Autor. Mit der Unterstützung Oberths veröffentlichte er 1924 das Buch Der Vorstoss in den Weltenraum (sechs Auflagen bis 1930) und beschrieb – auch für Laien verständlich – ein Entwicklungsprogramm zur Raketentechnik. Vom Prüfstand über Raketenfahrzeuge und Flugzeuge führte es bis zur Raumrakete. Seine Experimente folgten diesem Weg, auch mit Fritz von Opel (1899–1971), erfolgreich mit Raketenantrieben für Autos, Schienenfahrzeuge und Flugzeuge, mit diversen Antriebsarten und Brennstoffen. Valier starb 1930 bei Versuchen mit Flüssigtreibstoff, als eine Brennkammer auf dem Prüfstand explodierte; er gilt als erstes Opfer der Raumfahrt.
In den späten 1920er-Jahren gab es in Deutschland durch den Verein für Raumschiffahrt und Fritz Langs Stummfilm Frau im Mond einen Boom des Raumfahrtgedankens. Dies führte zur Errichtung des Raketenflugplatzes Berlin in Berlin-Reinickendorf, der für die ersten praktischen Versuche mit Raketentechnik in Deutschland genutzt wurde.
Zu den Raumfahrtpionieren zählt auch Eugen Sänger (1905–1964). 1923 regte ihn Oberths Buch zu speziellen Studien in Graz an (Flugzeugbau und Konstruktion, TU Graz). Wegen Widerständen einiger Professoren änderte er seine Dissertation „Raketenflugtechnik“ (1929) in Richtung Flugzeugbau. Treibstoff-Experimente führten zum Buch „Raketenflugtechnik“ (1933) – einem der Standardwerke der Raumfahrtliteratur. Zur Zeit des Nationalsozialismus 1936 wechselte Sänger an die Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL) in Berlin-Adlershof (das Gelände gehörte später in der DDR zur Akademie der Wissenschaften; noch heute sind auf dem entsprechenden Areal des WISTA die denkmalgeschützten Versuchsaufbauten wie ein Windkanal zu sehen) und erforschte den minimalen Energieaufwand für erdnahe Umlaufbahnen. Das Konzept war die Vorlage einer Studie des Sänger-Raumgleiters, der zwischen 1961 und 1974 entwickelt und als Sänger-II-Projekt für eine europäische Raumfähre aus wirtschaftlichen Gründen 1995 letztendlich eingestellt wurde.
Die Weiterentwicklung vom Flugzeug zum Raumflugzeug sollte energetisch günstig und auch ein Ausweg aus dem Rüstungswettlauf sein. So gründete Sänger die Internationale Astronautische Föderation IAF, förderte die internationale Raumfahrt-Kooperation und wurde 1962 an den neuen Lehrstuhl „Elemente der Raumfahrttechnik“ der TU Berlin berufen, wo er 1964 während einer Vorlesung starb.
Raketen und Raketenflugzeuge im Zweiten Weltkrieg
Wernher von Braun wurde ab 1929 ein Mitarbeiter Oberths und ab 1937 der technische Leiter des Entwicklungsprogramms für militärische Raketen in Kummersdorf sowie später in der Heeresversuchsanstalt Peenemünde (HVA). 1933 stellte von Braun in Kummersdorf die Rakete Aggregat 1 (A1) fertig, die aufgrund einer Fehlkonstruktion nicht flugfähig war. Das Nachfolgemodell, die A2, startete erfolgreich und erreichte bereits einige Kilometer Höhe. Die A3 (1936 entwickelt) war bereits so groß, dass zu ihrem Test ein Umzug nach Peenemünde in die HVA zwingend erforderlich wurde, der Test schlug jedoch fehl.
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1942 schließlich war die erste A4 fertiggestellt. Nach einem fehlgeschlagenen Startversuch hob die A4 – auch als „V2“ für Vergeltungswaffe 2 bekannt – schließlich im März 1942 vom Boden ab. Über die nächsten Monate wurde die Flugleistung der A4 kontinuierlich gesteigert, bis sie schließlich im Oktober 1942 eine Höhe von 84,5 km erreichte. Sie war damit als Waffe einsatzbereit und wurde als Kriegsgerät zuerst gegen London eingesetzt. Beim Test MW 18014 wurde eine Höhe von 184 km erreicht und die A4 war damit das erste von Menschenhand geschaffene Objekt, das über die Kármán-Linie, der Definitionsgrenze des Weltraums in 100 km Höhe gelangte.
Im Verlauf des Zweiten Weltkriegs entstanden mehrere Raketenflugzeuge, deren militärischer Erfolg jedoch eher gering war. So wurde in der Sowjetunion bereits 1942 die Bolchowitinow BI-1 zur Serienreife geführt und 1943 in Deutschland die Messerschmitt Me 163, deren Entwickler auf den Erfahrungen mit der Lippisch-Ente aufbauen konnten. Die noch 1945 getestete Bachem Ba 349 startete ähnlich den heutigen Großraketen in senkrechter Richtung, war aber trotzdem ein Flugzeug, weil der notwendige Auftrieb in der Flugphase durch Tragflächen erzeugt wurde.
Sowjetische und US-amerikanische V-2-Raketenstarts nach dem Zweiten Weltkrieg
Während die Sowjetunion ihr eigenes beginnendes Programm um etwa 3500 deutsche Facharbeiter und Ingenieure erweiterte, wurden von den USA mit Wernher von Braun und dem Großteil seiner engsten Mitarbeiter lediglich die Spitze der HVA Peenemünde in die Vereinigten Staaten gebracht. Während eines Zeitraums von sechs Wochen nach dem Kriegsende transportierten die USA jedoch fast den kompletten Raketenbestand aus dem KZ Mittelbau-Dora ab, das in der durch die Konferenz von Jalta der Sowjetunion zugesprochenen Besatzungszone lag.
Am 20. Februar 1947 transportierte die USA mit einer V2-Rakete Roggen- und Baumwollsamen neben Fruchtfliegen[2] als erste Lebewesen überhaupt ins All. Der suborbitale Flug sollte die Auswirkung von Strahlung in großer Höhe auf Organismen untersuchen. Die Fliegen kamen lebend zurück.[3]
Im Juni 1949 wurde mit einer V-2 erstmals ein Säugetier, der Rhesusaffe Albert II., von der US-Luftwaffe in den Weltraum transportiert. Bei der Rückkehr öffnete sich der Fallschirm nicht und der Rhesusaffe verstarb.[3]
Sputnik und der Beginn der bemannten Raumfahrt
Sergei Pawlowitsch Koroljow begann in den 1930er-Jahren in der Sowjetunion mit dem Bau von Raketen. Im Zuge des Großen Terrors wurde auch er verhaftet, erst nach seiner Freilassung 1944 konnte er wieder an Raketenentwicklungen mitarbeiten. Er wurde später der Chefkonstrukteur des sowjetischen Raketenprogramms. Koroljows Name wurde lange vor der Öffentlichkeit geheim gehalten – offizielle Verlautbarungen sprachen nur von „dem Chefkonstrukteur“.
Sein erster großer Erfolg war Sputnik 1, der erste künstliche Erdsatellit. Er wurde am 4. Oktober 1957 in die Erdumlaufbahn geschossen und sendete fortwährend Funksignale. Dieses Ereignis fand weltweite Beachtung und versetzte dem Westen den so genannten Sputnik-Schock. Das Gewicht des Sputnik-Satelliten – über 80 Kilogramm – ließ keinen Zweifel am militärischen Potential der Trägerrakete: Die UdSSR besaß nun Interkontinentalraketen. In den USA wurde die Raumfahrt zunehmend zum Politikum und Wahlkampfthema. Präsidentschaftskandidat John F. Kennedy kommentierte den Sputnik-Start mit den Worten: „Falls die Sowjets den Weltraum kontrollieren, dann können sie die Erde kontrollieren, so wie in den vergangenen Jahrhunderten diejenige Nation die Kontinente beherrschte, die auch die Weltmeere kontrollierte.“
Die sowjetische Raumfahrt schritt weiter zügig voran und Sputnik 2 brachte noch im selben Jahr mit der Hündin Laika das erste Lebewesen in eine Erdumlaufbahn. Mit Sputnik 5 wurden 1960 sogar zwei Hunde in den Orbit befördert und auch sicher auf die Erdoberfläche zurückgebracht.
Ein nächster großer Schritt erfolgte am 12. April 1961, als Juri Gagarin mit der Wostok 1 als erster Mensch die Erde umkreiste. Der erste US-Amerikaner im Weltall, Alan Shepard, führte einige Wochen später am 5. Mai 1961 im Rahmen des Mercury-Programms lediglich einen 15-minütigen suborbitalen Flug durch; er erreichte also nicht die Umlaufbahn um die Erde. Die erste Frau im Weltraum war die Kosmonautin Walentina Tereschkowa, die am 16. Juni 1963 an Bord von Wostok 6 zu ihrem dreitägigen Flug startete. Der erste Weltraumausstieg, also das Verlassen eines Raumschiffs, nur geschützt durch einen Raumanzug, gelang schließlich Alexei Archipowitsch Leonow am 2. März 1965. Leonow kam nur knapp mit dem Leben davon.[4]
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Der UdSSR gelang 1959 mit Lunik 3 die erste Mondumrundung, die das erste Foto der – von der Erde aus nicht sichtbaren – Mondrückseite lieferte, sowie im selben Jahr die erste harte Mondlandung mit Lunik 2, bei welcher der Satellit zerstört wurde. 1966 gelang die erste weiche Mondlandung, also das unversehrte Aufsetzen des Flugkörpers auf der Mondoberfläche, mit Luna 9.
Mit Luna 16 und Luna 20 gelang es auch, Mondgestein zurück zur Erde zu bringen, und 1970 erfolgte die Fahrt des ersten unbemannten Roboterfahrzeugs auf dem Mond (Lunochod 1). Im selben Jahr glückte auch mit Venera 7 die erste weiche Landung auf der Venus.
Die Aufholjagd der USA und die Reise zum Mond
Am 25. Mai 1961 hielt US-Präsident John F. Kennedy seine berühmte Rede, in der er versprach, „noch vor Ende dieses Jahrzehnts einen Menschen auf dem Mond zu landen und sicher zur Erde zurückzubringen“. 1962 gelang es den USA schließlich, mit John Glenn den ersten US-Amerikaner sicher in den Orbit und zurückzubringen. Das Mercury-Programm erhielt nun einen Nachfolger, das Gemini-Programm. Im Rahmen dieses Programms wurden verschiedene Techniken erprobt, die alle für die spätere Mondlandung notwendig sein würden. Ein wichtiger Schritt waren die Missionen Gemini 6 und 7, die kurz aufeinanderfolgend gestartet wurden, um die Annäherung zweier Raumfahrzeuge zu erproben – ein Ankopplungsmanöver fand allerdings nicht statt, dies wurde erstmals mit Gemini 8 erfolgreich durchgeführt.
Als Trägersystem für die Apollo-Missionen wurde die Saturn-Rakete entwickelt, die am 9. November 1967 ihren Jungfernflug hatte. Mit der Apollo-7-Mission wurde das vollständige System erstmals in der Erdumlaufbahn im bemannten Einsatz getestet, und schon mit der Apollo-8-Mission 1968 wurde erstmals der Mond umrundet.
Am Abend des 20. Juli 1969 setzte der Lander des Raumschiffes Apollo 11 auf der Mondoberfläche auf. Neil Armstrong verließ um 3:56 Uhr UT die Landefähre und betrat als erster Mensch den Mond. Währenddessen prägte er den legendären Spruch:
That’s one small step for [a] man, one giant leap for mankind. ()
(Das ist ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein gewaltiger Sprung für die Menschheit)
Am 7. Dezember 1972 fand mit Apollo 17 die bisher letzte bemannte Reise zum Erdtrabanten statt.
Die Raumfahrt nach der letzten Apollo-Mission
Nach dem Ende des Apollo-Programms verließ kein Mensch mehr die unmittelbare Nähe der Erde. Schwerpunkte der bemannten Raumfahrt waren die Entwicklung von wiederverwendbaren Transportsystemen (Space Shuttle, Buran) und Raumstationen in einer Erdumlaufbahn. Die ersten Raumstationen wurden Anfang der 1970er-Jahre gestartet (1971 Saljut 1 und 1973 Skylab). Im Februar 1986 startete die Sowjetunion das Basismodul der Raumstation Mir (russisch Мир ‚Frieden‘ oder ‚Welt‘), die später weiter ausgebaut wurde und mit einer Betriebsdauer von 15 Jahren alle vorangegangenen Stationen weit übertraf. Seit dem November 2000 ist die Internationale Raumstation (ISS) permanent bemannt.
Im April 1981 erfolgte mit dem US-amerikanischen Space Shuttle Columbia der erste Start einer wiederverwendbaren Raumfähre. Die Shuttles waren unverzichtbar beim Aufbau der ISS und ermöglichten mit dem Aussetzen und der mehrfachen Reparatur des Hubble-Weltraumteleskops eine neue Qualität in der Astronomie. Zwei Unfälle mit jeweils sieben Toten trüben die Erfolgsbilanz der Shuttles: Die Zerstörung der Challenger am 28. Januar 1986 kurz nach dem Start und der Columbia am 1. Februar 2003 beim Wiedereintritt. 2011 wurde das Shuttle-Programm mit dem Flug der Atlantis endgültig beendet. Da kein unmittelbarer Nachfolger bereitstand, verloren die USA in den Folgejahren die Fähigkeit selbst Astronauten ins All zu bringen. In dieser Zeit übernahmen die russischen Sojus-Raumschiffe den Personentransport zur ISS.
Am 15. Oktober 2003 gelang es der Volksrepublik China mit dem Raumschiff Shenzhou 5 als drittem Staat nach der Sowjetunion und den USA, mit einem eigenen Raumfahrtsystem Menschen ins All zu bringen.
Am 12. November 2014 gelang mit der von Rosetta abgesetzten Sonde Philae erstmals die weiche Landung auf einem Kometen.
Am 22. Dezember 2015 gelang es dem amerikanischen Raumfahrtunternehmen SpaceX zum ersten Mal, eine Raketenstufe der Falcon-9-Trägerrakete nach ihrer Mission wieder auf der Erde zu landen. Am 30. Mai 2020 gelang es SpaceX mit der SpX-DM2, den ersten bemannten Flug zur ISS durch ein privates Unternehmen durchzuführen.
Literatur
- Werner Buedeler: Geschichte der Raumfahrt. Sigloch Edition, Künzelsau 1999, ISBN 3-89393-194-5.
- David Darling: The complete book of spaceflight – from Apollo 1 to Zero gravity. Wiley, Hoboken 2003, ISBN 0-471-05649-9 (englisch).
- Michael Esser: Der Griff nach den Sternen – eine Geschichte der Raumfahrt. Birkhäuser, Basel 1999, ISBN 3-7643-5940-4.
- Michael Krause: Kleine Geschichte der Raumfahrt. Cornelsen Scriptor, Berlin 2001, ISBN 3-589-21540-2.
- Volker Neipp: Mit Schrauben und Bolzen auf den Mond. Springerverlag Trossingen, Trossingen 2008, ISBN 978-3-9802675-7-1.
- Niklas Reinke: Geschichte der deutschen Raumfahrtpolitik. Konzepte, Einflussfaktoren und Interdependenzen 1923–2002. Oldenbourg, München 2004, ISBN 3-486-56842-6.
- Günter Siefarth: Geschichte der Raumfahrt. (= Beck’sche Reihe. Nr. 2153). Beck, München 2001, ISBN 3-406-44753-8.
- Helmuth Trischler, Kai-Uwe Schrogl (Hrsg.): Ein Jahrhundert im Flug – Luft- und Raumfahrtforschung in Deutschland 1907–2007. Campus, Frankfurt am Main/New York 2007, ISBN 978-3-593-38330-9.
Weblinks
- Parallel-Timeline der Raumfahrtgeschichte von den Anfängen bis Sputnik + 5 Jahre, in der SU, den USA und Europa (Detaillierte Liste mit allen wichtigen Ereignissen in der Geschichte der Raumfahrt)
- Zeitleiste der robotischen Erkundung des Sonnensystems
- Tabellarischer Abriss der Geschichte der Raumfahrt
- 100 Jahre Luft- und Raumfahrtforschung in Deutschland (Jubiläumsportal des DLR)
Einzelnachweise
- Patricia S. Daniels, Linda K. Glover: Raketen und Raumfahrzeuge. In: Katharina Harde-Tinnefeld (Hrsg.): Die große National-Geographic-Enzyklopädie Weltall. G + J/RBA, Hamburg 2005, ISBN 3-937606-25-4, Konstantin Ziolkowski, S. 182 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 30. März 2020]).
- Upper Air Rocket Summary. In: Beggs Aerospace featuring the postwar V2. 20. Februar 1947, abgerufen am 11. Januar 2019 (englisch).
- Die tierischen Helden der Raumfahrt. In: Die Zeit. 25. Mai 2011, abgerufen am 30. März 2020.
- Der Raumanzug hatte sich durch den Druckunterschied im Vergleich zum Vakuum des Weltraums so stark aufgebläht, dass er nicht mehr durch die Luke zum Raumschiff passte. Erst als Leonow in einer improvisierten Notmaßnahme die Luft aus seinem Anzug abließ, konnte er zurückkehren. In „Zwei Mann im Mond“ beschreibt Leonow den bis zur Panik reichenden Kampf mit der 4,5 m langen Sicherungsleine während des Weltraumausstiegs.