Unbemannte Raumfahrt

Rover Sojourner der Mars Pathfinder Einheit.

Künstlerische Darstellung von Cassini (große Sonde) und Huygens (links) vor Titan (Vordergrund) und Saturn (Hintergrund)

Robonaut 2 (R2) im Juli 2009 ^[1]

Als unbemannte Raumfahrt bezeichnet man alle Raumfahrtaktivitäten, deren Aufgabenerfüllung ohne menschliche Intervention vor Ort gewährleistet ist. Hierzu gehören alle unbemannten Raumfahrzeuge (telepräsent/teil-/autonom), die keine bemannte Weltraummission direkt unterstützen (Interaktion mit Astronauten, Interaktion mit einem Habitat oder deren Umgebung, ...). Die unbemannte Raumfahrt ist damit das Gegenstück der bemannten Raumfahrt.

Hintergrund

Eine Unterscheidung zwischen bemannter und unbemannter Raumfahrt existierte schon indirekt zu Beginn des Apollo-Programms (1961). Die Gegner des Programms, sahen in der Durchführung der bemannten Raumfahrt, mit dem Ziel der Landung auf dem Mond, kaum einen wissenschaftlichen Nutzen. Die Argumente die gegen solch ein Projekt sprachen, waren deshalb immer finanzieller Natur, mit der Intention, dass die Kosten für das Apolloprogramm besser eingesetzt werden könnten; ob in der Wissenschaft, der Technologieerforschung oder der Medizin.^[2] Indirekt in diesem Zusammenhang bedeutet, dass das Ausmaß der unbemannten Raumfahrt zu diesem Zeitpunkt noch nicht ersichtlich war bzw. die militärische Raumfahrt (Trägerraketen und Spionagesatelliten) nicht in Frage gestellt wurde.

Die unbemannte Raumfahrt befand sich zu dieser Zeit noch in den Anfängen, da die technologische Stufe, die elektrotechnische Entwicklung die teil-/autonome Systeme erlaubt, noch nicht entsprechend ausgereift war. Die ersten Pioneer-Raumsonden waren ein einziger Fehlschlag. Dies änderte sich erst allmählich mit den Ranger-, Mariner-, Surveyor-Raumsonden bei denen die Zuverlässigkeit und die Funktionalität weiter gesteigert wurde. Während zu Beginn des Apollo-Programms die unbemannte Raumfahrt eher unbedeutend war erbrachten die Raumsonden gegen Ende des Programms immer mehr wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse. Die Mariner-4 Sonde (1964) führte wissenschaftliche Messungen bzgl. des Mars durch und schoss dabei 22 Bilder, die später zur Erde gesandt wurden. Die Pioneer 10-Sonde (1972) konnte erstmals Zodiakallicht außerhalb der Erde nachweisen, den Asteroidengürtel durchqueren und den Jupiter erreichen, um wissenschaftliche Messungen durchzuführen und Bilder zu erstellen. Viking-1 und 2 (1975) erreichten den Mars und setzten Lander auf diesen ab. Wird die wissenschaftliche Leistung des Apollo-Programms im Bezug auf die Monderforschung dem Gegenüber gestellt, so sind die Erkenntnisse bescheiden. Es wurden zwar zahlreiche Proben genommen (382 kg Mondgestein) und Bilder geschossen, jedoch unterscheiden sich die Kosten gravierend. Während das Apollo-Programm mit ca. 25 Milliarden US-$ (damalige Kosten) beziffert wird, kostete das Ranger-Programm nur 170 Mio. US-$ (damalige Kosten). Würden alle damaligen Raumsonden-Programme aufaddiert werden, wäre der Betrag immer noch geringer als das des Apollo-Programms, die wissenschaftlichen Erkenntnisse aber weit aus größer.

Diese Differenzierung zwischen bemannter und unbemannter Raumfahrt nahm mit der Kommerzialisierung des erdnahen Raums durch Kommunikations-, Erdbeobachtungs- und Navigationssatelliten weiter zu. Und der Fragestellung: „Weshalb soll der Mensch in den Weltraum vordringen, wenn die Aufgabenstellung auch durch eine robotische Mission durchgeführt werden könnte?“.

Anmerkung:

Die hier verwendeten Argumente wurden eher aus Sicht der Kritiker einer bemannten Raumfahrt geschrieben, um die Intention einer Unterscheidung zwischen bemannter und unbemannter Raumfahrt zu verdeutlichen. Eine detaillierter Erörterung der Thematik entnehmen Sie bitte der entsprechenden Literatur bzgl. des Themas "Nutzen der (bemannten) Raumfahrt".^[3][4][5]

Die unbemannte Raumfahrt

Der Vorteil der unbemannten Raumfahrt liegt in dem Fehlen des Faktors „Mensch“. Ein Mensch benötigt, um in den Weiten des Weltalls überleben zu können: Lebenserhaltungssysteme zur Luft- und Wasseraufbereitung, Nahrung, Platz und Schlaf. Die Befriedigung der Bedürfnisse des Menschen erhöhen die Kosten aufgrund zusätzlich benötigter Technik (z.B. Lebenserhaltungssysteme, Hygieneeinrichtungen, …) und einer allgemein einhergehenden Massenerhöhung. Ein Lebenserhaltungssystem wird von einer autonomen Einheit, genauso wie Nahrungsmittel und Platz im Sinne von Lebensraum (Strukturmassenerhöhung) nicht benötigt. Elektronische Systeme können 24 Stunden lang online bleiben und Daten zur Erde übertragen. Die Reduktion von Masse und den Zusatzsystemen bei der unbemannten Raumfahrt führt zu einer erhebliche Kosteneffizienz gegenüber der bemannten Raumfahrt. Der Vorteil des Faktors „Mensch“ ist das intelligente Handeln vor Ort auf den Individualfall bezogen. Aus diesem Grund werden unbemannte Systeme überall dort eingesetzt, wo die Randbedingungen bekannt sind oder erahnt werden können.

Die unbemannte Raumfahrt kann allgemein in Satelliten (vor allem Erdsatelliten) und Raumsonden unterteilt werden. Indirekt können auch Transportsysteme gezählt werden, die nicht der Beförderung von Personen dienen. Nachfolgend eine Auflistung unbemannter Systeme:

• Satelliten für verschiedene Anwendungsbereiche wie
  • Wettersatelliten
  • Spionagesatelliten
  • Erdbeobachtungssatelliten
  • Telekommunikationssatelliten
  • Navigationssatelliten
  • …
• Raumsonden
  • zur Erkundung des Weltalls, der Sonne, der Planeten, der Monde, der Kometen etc.
• Nutzlasttransporter (indirekt)
  • Trägerraketen
  • Raumflugzeuge wie die Boeing X-37, USV^[6], ...

Siehe auch

• Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen

Weblinks

 Wikinews: Unbemannte Raumfahrt – in den Nachrichten

Quellen

1. ↑ Landing a Humanoid Robot on the Moon in a 1000 Days „Projekt M“. NASA, 10. Februar 2010, abgerufen am 26. März 2011 (englisch). 
2. ↑ John M. Logsdon: Chapter Two - Project Apollo: Americans to the Moon (S.414f). NASA, abgerufen am 27. März 2011 (englisch). 
3. ↑ Hans Barth: Umwelt im Raumzeitalter. 2004, abgerufen am 27. März 2011 (deutsch). 
4. ↑ H.H.Koelle: Über den Nutzen der Raumfahrt an der Schwelle des 21. Jahrhunderts. TU Berlin, 15.12, abgerufen am 27. März 2011 (deutsch). 
5. ↑ Raumfahrt - Kompetenzen ausbauen, die Zukunft sichern. BDLI, abgerufen am 27. März 2011 (deutsch). 
6. ↑ G. Russo et al.: USV: Unmanned Space Vehicle (Italy). Centro Italiano Ricerche Aerospaziali, 2008, abgerufen am 28. März 2011 (englisch).