R.2. Raketentechnik

R.2.1. Die Nutzlast

Sollen Nutzlasten gegenüber dem Weltraum geschützt in den Weltraum und zurück transportiert werden, so werden sie in einer Raumkapsel untergebracht. Diese war bei bemannten Missionen mit einem Rettungssystem versehen, um sie vor unvorhergesehenen Explosionen der Treibstofftanks während der Startphase zu schützen. Abhängig vom Inhalt der Mission konnte die Raumkapsel weitere Module aufweisen, wie beispielsweise einem Landemodul wie es bei der Mondlandung Verwendung fand.

a) Die Raumkapsel

Figur RA2: Raumkapsel mit Rettungssystem (aus US 3 001 739 A).

Die Raumkapsel (Figur RA2 aus US 3 001 739 A) ist eine modifizierte Raketenspitze, die die Nutzlast aufnimmt. Sie ist gegenüber dem Weltraum hermetisch verschlossen und bietet Schutz vor den Außentemperaturen und kosmischer Strahlung. Sie beherbergt die Besatzung, Servicemodule für die Mission sowie ein Rückkehrmodul.

Der Aufbau einer Raumkapsel, wie sie beim Mercury- und Apollo-Programm zum Einsatz kam, ist in Figur RA2 aus US 3 001 739 A dargestellt:
Im Mittelteil der Kapsel (10) ist oberhalb der Besatzungskabine (19) ein Zylinder (13) vorgesehen, in dem Elemente des Rückkehrmoduls, wie etwa Antriebssysteme (26) zur Stabilisierung der Kapsel und mehrere Fallschirme (23, 24) zur Landung auf der Erde enthalten sind.

Die Raumkapsel gewinnt im Orbit nach Abtrennen der verbrauchten Triebwerksstufen durch Gewichtsreduzierung an Flexibilität. Sie weist hierfür unterhalb der Besatzungskabine (19) einen bauchigen Container (29) auf, der kleine Triebwerke (31, 32) und explosive Bolzen (innerhalb (16)) enthält. Letztere dienen zum Absprengen der Raumkapsel (10) vom Trägersystem und zum freilegen der Triebwerke (31, 32) für Vortrieb und Steuerung.
Oberhalb des zylinderförmigen Containers (13) ist ein Rettungssystem (33) vorgesehen.

b) Das Rettungssystem

Figur RA3: Flugphasen mit Rettungssystem (aus US 3 001 739 A).

Die Nutzung des Rettungssystems ist in Figur RA3 aus US 3 001 739 A für einen Störfall während der Startphase (im rechten Bildausschnitt) und für den planmäßigen Raketenstart (im linken Bildausschnitt) dargestellt:
Bei Störfällen während der Startphase am Trägersystem (14) wird die Kapsel (10) von diesem separiert. Gleichzeitig zündet das Raketentriebwerk (34) des Rettungssystems (33), um die Raumkapsel in sichere Entfernung vom Trägersystem (14) zu befördern. Vor Wiedereintritt in die Atmosphäre wird das Notfallsystem (33) über explosive Bolzen (37) von der Raumkapsel ebenfalls abgetrennt. Mit Hilfe des Rückkehrmoduls und den dazugehörigen Fallschirmen (23, 24) ist eine sichere Landung gewährleistet.

Bei einem planmäßigen Start trennt sich die Raumkapsel (10) in umgekehrter Reihenfolge zuerst über explosive Bolzen (37) vom Rettungssystem (33) und erst vor Wiedereintritt vom Trägersystem (14).

c) Das Mondlandemodul

Figur RA4: Raumkapsel mit Landemodul (aus US 219 690 S).

Die Landung auf dem Mond erforderte eine weitere Modifikation der Raumkapsel, wie dies in Figur RA4 aus US 219 690 S dargestellt ist. Ein extra dafür vorgesehenes Landemodul ist an die Raumkapsel angedockt und mit teleskopartigen Stützen versehen, die beim Aufsetzen des Landemoduls auf unbekanntem Untergrund stoßabsorbierend wirken. Mit Hilfe dieses Gestells setzt die Unterseite der Raumkapsel nicht auf dem Boden auf, so daß die dort angebrachten Antriebseinheiten bei der Landung nicht beschädigt werden und für die Rückkehr einsatzbereit sind.

Patentdokumente
Patentnummer	Jahr	Titel
US 3 001 739 A	1959	Aerial Capsule Emergency Separation Device
US 219 690 S	1969	Combined Shelter and Vehicle

Ergänzungsdokumente
Patentnummer	Jahr	Titel
US 3 093 346 A	1959	Space Capsule
US 3 175 789 A	1964	Landing Pad Assembly for Aerospace Vehicles