Die Columbia-Katastrophe

Am 1. Februar 2003 um 15:00 Uhr MEZ zerbrach das amerikanische Space-Shuttle Columbia 15 Minuten vor der geplanten Landung in Cape Canaveral / Florida in ca. 60km Höhe am Himmel über Texas in mehrere Teile und verglühte. Von der 7-köpfigen Besatzung, die vorher 16 Tage lang 80 biologische und chemische Experimente in der Schwerelosigkeit durchgeführt hatte, hat niemand den Absturz der Raumfähre überlebt. Damit handelt es sich um das schwerste Unglück in der Geschichte der bemannten Raumfahrt seit der Explosion der Challenger am 28. Januar 1986, die ebenfalls 7 Menschenleben kostete. Mittlerweile wurden zahlreiche Trümmer des Shuttles sichergestellt, die über mehrere amerikanische Bundesstaaten verteilt zu Boden gefallen waren, dort aber keine weiteren Opfer gefordert hatten.

Experten der NASA konzentrieren sich bei ihren Untersuchungen inzwischen auf ein Ereignis, das bereits 80 Sekunden nach dem Start stattgefunden hatte. Dabei hatte die Columbia einen Teil der Hartschaum-Isolierung ihres Haupttreibstofftanks verloren, der dann die linke Tragfläche gestreift und möglicherweise den Hitzeschild beschädigt hatte. Beim späteren Wiedereintritt in die Erdatmosphäre mit ca. 29.000 km/h erhitzt sich die Aussenhaut der Raumfähren auf bis zu 1700 Grad Celsius und ein schadhafter Hitzeschild würde zum Schmelzen der inneren Struktur aus weniger hitzebeständigem Aluminium führen. Vor dem plötzlichen Abreissen des Funkverkehrs waren Probleme mit einem Temperatursensor im Hydrauliksystem der linken Tragfläche und ein Druckverlust in den Reifen des Fahrwerks gemeldet worden, was ein solches Szenario untermauert. Ein kalifornischer Astronom will vom Boden aus schon Minuten vor dem Auseinanderbrechen die Ablösung einzelner Trümmer vom Shuttle beobachtet haben. Auch schon bei früheren Flügen hatten sich einzelne Kacheln des Hitzeschildes gelöst, ohne dass dies jedoch als ernsthafte Gefahr angesehen wurde.
Spekulationen über einen islamischen Terrorakt, der dem ersten israelischen Astronauten Ilan Ramon an Bord der Columbia gegolten haben könnte, entbehrten von Anfang an jeder Grundlage. Das Unglück ereignete sich in einer Höhe, die weder von Flugzeugen noch durch Lenkwaffen zu erreichen gewesen wäre.

Die Columbia war das älteste Raumfahrzeug in der amerikanischen Shuttle-Flotte und absolvierte als erster wiederverwendbarer Raumgleiter ihren Jungfernflug am 12. April 1981. Im November 1983 beförderte sie den ersten westdeutschen Astronauten Ulf Merbold ins All und auch der deutsche Wissenschaftler Ulrich Walter flog mit der Columbia. Nach über 20 Jahren im Dienst sollte die Columbia eigentlich ausgemustert werden, war dann aber mit erheblichem Kostenaufwand doch noch einmal auf den neusten technischen Stand gebracht worden. Der Unglücksflug war der 28. der Raumfähre, die ursprünglich für 100 Starts ausgelegt war.

Unabhängig von der menschlichen Tragödie, stellt sich die Frage, welche Auswirkungen dieses schockierende Ereignis auf die Zukunft der bemannten Raumfahrt haben wird. Die amerikanischen Space-Shuttles sind über 20 Jahre alt und basieren auf 30 Jahre alten Konzepten und Technologien. Ein längst überfälliger Ersatz für diese betagten Arbeitspferde der erdnahen Raumfahrt ist jedoch frühestens für 2010 zu erwarten. Jetzt sind vernünftigerweise erst einmal sämtliche geplanten Shuttle-Flüge ausgesetzt worden, was mit Sicherheit die Fertigstellung der im Bau befindlichen internationalen Raumstation ISS weiter verzögern wird oder sogar ganz in Frage stellt. Die verbliebenen 3 Raumfähren dürften für mehrere Monate oder sogar Jahre am Boden bleiben, bis die Ursachen des Unglücks aufgeklärt und restlos behoben sind. Zwar kann eine Notversorgung der ISS auch mit russischen Proton-Raketen aufrecht erhalten werden, der Transport von grossen Bauteilen und umfangreicher wissenschaftlicher Ausrüstung zu der Station ist jedoch nur mit den amerikanischen Shuttles möglich. Auch die Wartung von Satelliten, wie z.B. dem Hubble-Weltraumteleskop, kann nur mit Hilfe der Raumfähren erfolgen. Der Verlust der Columbia ist damit ein herber Rückschlag für die gesamte Weltraumforschung. Die Geschehnisse demonstrieren auf drastische Weise, dass die heutige Raumfahrt noch weit davon entfernt ist, zur gefahrlosen Alltagsroutine zu werden.

Vor einer Trauerfeier zu Ehren der Columbia-Besatzung hat US-Präsident Bush die Fortsetzung des nationalen Raumfahrtprogramms angekündigt. Ausserdem schlug die amerikanische Regierung eine Erhöhung des entsprechenden Etats vor. Diese Entscheidungen halte ich prinzipiell für richtig, doch sollte man unter keinen Umständen in eine "Jetzt erst recht"-Mentalität verfallen, mit der der nächste Unfall bereits vorprogrammiert wäre. Die zu erwartenden Mittel wären am besten in die komplette Neuentwicklung eines sichereren und auch wirtschaftlicheren Shuttle-Systems investiert. Vor allem sollten diesmal keine technischen und finanziellen Kompromiss-Lösungen angestrebt werden, die das grösste Handicap der existierenden Raumfähren darstellen.
Die zur Zeit drängensten Probleme bleiben Ausbau und Versorgung der internationalen Raumstation ISS. Zwar will Russland alle verfügbaren Raketensysteme für diese Aufgaben freistellen (unter anderem durch Einstellung des Weltraum-Tourismus), aber die Zukunft der ISS ist ungewiss. Die konventionellen russischen Raketen können die amerikanischen Shuttles beim Transport schwerer Lasten in den Orbit nicht ersetzen und auch die Verlässlichkeit des chronisch bankrotten russischen Partners ist fragwürdig. Immerhin ist die Rückkehr der derzeitigen ISS-Besatzung mit Hilfe einer als "Rettungsboot" angedockten Sojus-Kapsel sichergestellt.

2 Wochen nach dem Absturz der Columbia ermittelt die NASA in mehrere Richtungen. Wie bereits anfangs vermutet, dürfte eine Beschädigung der linken Tragfläche für das Unglück verantwortlich sein. Dies wird durch Bilder bestätigt, die bereits am 5. Tag der Mission während einer Video-Übertragung von Bord der Columbia entstanden und deutlich erkennbare Risse im Flügel zeigen. Auch Aufnahmen einer militärischen Überwachungskamera vom Boden aus und ein erhöhter Luftwiderstand der linken Tragfläche beim Wiedereintritt, den der Bordcomputer durch Korrektur-Manöver auszugleichen versuchte, sprechen für diese Theorie.  Ob der Schaden jedoch bereits beim Start auftrat, oder erst später durch Weltraummüll verursacht wurde, ist noch offen.

Seit den ersten Raumflügen hat sich um die Erde ein regelrechter Schrottplatz aus tausenden von winzigen Partikeln bis hin zu den massiven Trümmern ausgebrannter Raketenstufen angesammelt. Die Teile dieser Schrottwolke umkreisen unseren Planeten mit ca. 30.000 km/h und stellen eine ständige Bedrohung für die erdnahe Raumfahrt dar. Nur die grössten dieser Geschosse sind bekannt und werden auf ihren Umlaufbahnen verfolgt, um Raumfähren rechtzeitig vor einer möglichen Kollision warnen zu können (was bereits mehrfach nötig war). Ihre Anzahl steigt beständig, vor allem durch den Einsatz billiger "Wegwerf-Raketen", und wir sollten aufpassen, dass wir unser einziges Fenster zum Kosmos nicht zumüllen.

Die am Boden gefundenen Trümmer der Columbia werden zur Zeit intensiv untersucht und nach einer mühsamen Puzzle-Arbeit weitere Erkenntnisse über den Verlauf der Katastrophe liefern. Dass solche Trümmer bereits bei eBay angeboten wurden, kann ich nur mit einem Kopfschütteln kommentieren und deshalb setze ich an dieser Stelle auch keinen Link zu dem Online-Auktionshaus.

Die NASA hat heute ein Video veröffentlicht, das nur wenige Minuten vor der Katastrophe an Bord der Columbia aufgezeichnet worden war. Das Band wurde unter den Trümmern des Shuttle gefunden. Die Astronauten machen darauf einen relativ sorglosen Eindruck und sind sich der kritischen Lage offenbar nicht bewusst. Aufnahmen aus einem Fenster der Raumfähre zeigen zwar helle Blitze, dabei handelte es sich jedoch nur um Plasma-Entladungen, die beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre normal sind. Einen konkreten Hinweis auf die Unfallursache liefert das Video nicht.

Ein Jahr nach der Katastrophe steht deren Ursache endgültig fest. Wie bereits kurz nach dem Unfall vermutet, wurde der Hitzeschild an der linken Tragfläche der Columbia 81,7 Sekunden nach dem Start von einem abgelösten Stück der Hartschaum-Isolierung des Treibstofftanks getroffen und beschädigt. Beim späteren Wiedereintritt in die Erdatmosphäre drang extrem hoch erhitzte Luft durch den Bruch ins Innere des Flügels ein und brachte dort die tragende Aluminium-Struktur zum Schmelzen. Die Tragfläche riss ab, was die aerodymischen Eigenschaften des Shuttles abrupt veränderte und es schliesslich vollständig auseinander brechen liess. Zu diesem Ergebnis kam der offizielle, unabhängige Abschlussbericht (Columbia Accident Investigation Board Report, CAIB) nach einer fast 7-monatigen Untersuchung. Der CAIB-Report bemängelt ausserdem die allgemeine Kultur des bemannten NASA-Raumfahrt-Programms, dessen politische, finanzielle und organisatorische Rahmenbedingungen die Kette der unglücklichen Ereignisse erst in Gang setzten.

Unter dem Codenamen STS-114 wird bereits wieder der erste Flug eines Shuttles nach der Columbia-Katastrophe (STS-107) geplant. Die dafür vorgesehene Crew sollte ursprünglich einen Monat nach Columbia starten und es bleibt zu hoffen, dass ihr die im CAIB-Report vorgeschlagenen Verbesserungen diesmal eine sichere Rückkehr zur Erde ermöglichen.

Der erste Flug eines Space-Shuttles nach der Columbia-Katastrophe hat nach einigen Aufregungen ein gutes Ende gefunden. Die Mission STS-114 der Raumfähre Discovery unter Kommandantin Eileen Collins startete am 26. Juli 2005 und diente in erster Linie als Probeflug zum Test neuer Sicherheits-Einrichtungen. Der ursprünglich für den 13. Juli angesetzte Start war wegen Problemen mit den Treibstoff-Sensoren abgebrochen worden. Am 28. Juli dockte die Discovery an der Internationalen Raumstation ISS an und man begann Beschädigungen zu untersuchen, die während des Abhebens aufgetreten waren, aber bei früheren Flügen garnicht aufgefallen wären. Dabei wurde auch erstmals ein Weltraum-Spaziergang durchgeführt, in dessen Verlauf Kacheln des Hitzeschilds repariert wurden. Aus diesem Grund dauerte der Aufenthalt auf der IIS länger als geplant und es gingen zeitweise Gerüchte um, die Crew könne nicht mehr mit der Discovery landen und müsse auf der Raumstation bleiben.
Die Landung der Discovery war zunächst für den 8. Juli vorgesehen, musste jedoch wegen schlechtem Wetter über dem Kennedy Space Center (Florida) verschoben werden. Als sich die Wetterbedingungen am 9. Juli noch nicht gebessert hatten, wich man zur Edwards Air Force Base (Kalifornien) aus, wo die Raumfähre um 07:11 Uhr Ortszeit aufsetzte. Die "Nutzlast" bestand aus 10 Tonnen Müll von der IIS.

Der Flug der Discovery wurde von den Medien gross ausgeschlachtet und in jeder denkbaren Weise dramatisiert. Zwar war nach dem Schicksal der Columbia kein unkritisches Loblieb auf die NASA zu erwarten, aber manchmal hätte man sich schon etwas mehr Objektivität gewünscht. Von einer "Pannen-Serie" kann eigentlich nicht mehr die Rede sein, als bei früheren Shuttle-Flügen auch. Allerdings standen jetzt erstmals die nötigen Sensoren zur Verfügung, um Beschädigungen auch tatsächlich entdecken zu können. Ausserdem wollte man keine Risiken eingehen und wählte im Zweifel lieber den sicheren Weg. Das detaillierte Wissen über die Mängel und provisorisch anmutende Reparatur-Massnahmen sind jedoch kaum geeignet, das Vertrauen in das amerikanische Shuttle-System wieder herzustellen. Die jetzt jederzeit aus Sicherheitsgründen möglichen Abbrüche oder Verzögerungen lassen darüber hinaus an der Einsatzfähigkeit der Raumfähren zweifeln. Die Mission STS-114 war alles andere als Routine und das wird wohl leider auch so bleiben, bis endlich neue, sicherere Raumfahrzeuge verfügbar sind.