14.05.1973: Skylab — Amerikas Raumstation

Wernher von Braun, dessen Visionen in den 1950er und 1960er Jahren bestimmend für die Entwicklung der amerikanischen Raumfahrt waren, sah wie viele seiner Zeitgenossen die Entwicklung einer Raumstation als nächsten logischen Schritt nach den ersten bemannten Raumflügen. Nach seiner Vorstellung sollte ein solcher Außenposten im Erdorbit als Sprungbrett für Flüge zum Mond und zu anderen Planeten fungieren. Doch der Kalte Krieg fand mit der noch jungen Raumfahrt ein weiteres Schlachtfeld. Politiker in Ost und West erkannten rasch den Propagandawert spektakulärer Raumfahrtmissionen. Nachdem die USA auf dem Feld der Raumfahrt zunächst ins Hintertreffen geraten waren, fand US Präsident John F. Kennedy mit seinem Aufruf an die Nation, bis zum Ende des Jahrzehnts Menschen — selbstverständlich Amerikaner — auf dem Mond landen zu lassen, eine Aufgabe, die das Blatt wenden sollte. Um dieses Ziel zu erreichen, mußten nicht nur gewaltige Geldmittel bereitgestellt und enorme technische und logistische Probleme gelöst werden. Zeit für eine schrittweise Ausdehnung der bemannten Präsenz im All blieb nun auch nicht mehr. Das Gemini Programm wurde genutzt, um die vielfältigen Probleme zu lösen, die für eine erfolgreiche Mondlandung sicher beherrscht werden mußten (u.a. Rendezvous und Docking, Flugzeiten über 2 Wochen, Weltraumausstiege). Die Entwicklung einer bemannten Raumstation wurde hingegen aufgeschoben. Lediglich die USAF verfolgte noch einige Zeit Pläne für eine bemannte Aufklärungsplattform (MOL). Dennoch stellte beispielsweise die Douglas Aircraft Co., der Hersteller der S-IV Stufe der Saturn Rakete, bereits 1962 Studien an, wie diese als Basis einer Raumstation genutzt werden könnte. Über die Jahre wurde das Konzept immer weiter verfeinert, wobei man sich auf das Konzept des „nassen“ Labors konzentrierte. Dieses sah vor, eine ausgebrannte S-IV Stufe auf eine Umlaufbahn gelangen zu lassen und dort in mehreren Schritten zu einem Raumlabor umzubauen. Dazu waren natürlich diverse Vorkehrungen zu treffen. So mußten die Treibstoffreste abgelassen werden können und bereits Luken eingebaut sein, die den Zugang zu den Tanks erlaubten, wo das Raumlabor entstehen sollte. Ein Teil der Ausrüstung sollte von den Astronauten angeliefert und eingebaut werden, andere Systeme, wie die ein Mikrometeoritenschild, Solarzellenflächen, der Kopplungsadapter und die Luftschleuse, mußten natürlich bereits vorhanden sein. Mitte der 1960er Jahre initiierte NASA Chef George E. Mueller das Apollo Applications Programm mit dem Ziel, die Kapazitäten des Apollo Programms auch nach dem Erreichen des Ziels der Mondlandung zu erhalten. Ihm war klar, daß die politische und finanzielle Unterstützung der NASA in wenigen Jahren abebben würde. Damit drohte nach dem Apollo Programm der Verlust der mühsam errungenen Vormachtstellung in der Raumfahrt. Mit dem AAP unternahm die NASA daher den Versuch, maximalen Nutzen aus den für die Mondlandung entwickelten Systemen und Strukturen zu ziehen. Derart ließen sich sowohl Kosten sparen als auch Kapazitäten erhalten. McDonnel Douglas’ „wet shop“ Konzept für ein Raumlabor wurde verfeinert Bestandteil des AAP. Schließlich plante man zunächst den Start der S-IVB Stufe als Basis der Raumstation. Sobald diese passiviert war, sollte mit einer Saturn IB eine Apollo Kapsel folgen, die drei Astronauten und Ausrüstung anlieferte. Die Besatzung sollte das Raumlabor bei einer Reihe von Außenbordmanövern zu einer funktionstüchtigen Raumstation herrichten. Die wissenschaftliche Ausrüstung vervollständigte dann ein Sonnenobservatorium, das auf Basis des Mondlandemoduls entwickelt und mit einer weiteren Saturn IB gestartet werden sollte. Die nächste Besatzung sollte vor allem Verbrauchsgüter anliefern und die Inbetriebnahme der Raumstation abschließen. Danach hoffte man, den Betrieb des Raumlabors mehrere Jahre aufrechterhalten zu können. Die Erfahrungen aus dem Gemini-Programm und dem Training für die Apollo-Missionen zeigten jedoch schon bald einen Schwachpunkt des Konzepts auf. Zahlreiche komplexe Außenbordmanöver wären erforderlich gewesen, um die Raumstation überhaupt in Betrieb nehmen zu können. Abgesehen von den Risiken, die jedes dieser Manöver mit sich brachte, war fraglich, ob die Astronauten die Montagearbeiten überhaupt würden bewerkstelligen können. Auch trat ein, was intern viele befürchtet hatten: die Finanzierung weiterer Saturn-Raketen über die bereits georderten Exemplare hinaus wurde gestrichen. Daher untersuchte die NASA ein Alternativkonzept. Es blieb beim Ausbau der S-IVB Stufe, doch sollte diese nun bereits am Boden fertig ausgebaut werden. Damit konnte die Stufe aber nicht mehr ihrer ursprünglichen Funktion dienen und der Start mit einer Saturn IB schied aus. Es kam nur noch der Einsatz der wesentlich teureren Saturn V in Frage, bei der eine S-IVB die Drittstufe bildete. Dafür konnten auch gleich das Sonnenobservatorium montiert und Vorräte für mehrere Missionen mitgeführt werden. Als im Sommer 1969 die Mission Apollo 20 ersatzlos gestrichen wurde, war auch eine Trägerrakete freigeworden. Anfang 1970 wurde das Projekt der Öffentlichkeit vorgestellt. Zu dieser Zeit lief allerdings die Entwicklung der Raumstation längst. Auch hatte man ein umfangreiches Trainingsprogramm aufgelegt, gab es doch bis dahin keine Erfahrungen mir Raumflügen von mehr als zwei Wochen Dauer. Zahlreiche NASA Zentren und Raumfahrtkonzerne reichten Vorschläge für die Ausrüstung des Raumlabors ein. Dank der weitgehenden Verwendung von erprobten Systemen aus dem Apollo– und Gemini-Programm gelang es, die Kosten für die Entwicklung des Skylab nahezu im vorgegebenen 2,4 Mrd. $ Rahmen zu halten. Dennoch blieb von den einstigen Plänen wenig übrig. Zwar konnte die Raumstation weitgehend nach den Vorstellungen der Ingenieure und Wissenschaftler gestaltet werden. Doch fehlte das Geld für die erhoffte mehrjährige Nutzung des Raumlabors. Lediglich drei bemannte Skylab Missionen konnten finanziert werden. Dazu kam eine Saturn IB Rakete samt modifizierter Apollo-Kapsel, die für eine eventuelle Rettungsmission bereitgehalten wurde. Und eine weitere S-IVB Stufe als Backup für das Skylab.
Die angespannte Finanzsituation der NASA hatte auch einigen Einfluß auf den Fortgang der Arbeiten am Skylab Programm. Ende der 1960er Jahre waren diese zeitweise praktisch sogar zum Erliegen gekommen. Doch schließlich stand Anfang 1973 die knapp 89 Tonnen schwere Raumstation zum Start bereit. Der gewaltige Wasserstofftank der S-IVB Stufe war in ein zweistöckiges Raumlabor verwandelt worden, das reichlich Stauraum, Platz für wissenschaftliche Experimente, aber auch einen Waschraum, eine Kantine und getrennte Schlafkabinen für die Crew bot. Nie zuvor hatten Raumfahrer soviel Platz zur Verfügung gehabt. Das Nutzvolumen des Skylab (einschließlich des angekoppelten Zubringerraumschiffs) erreichte 347 m³! Das war ein Vielfaches dessen, was die sowjetischen Saljut Stationen boten. Als am 14.05.1973 die umgebaute Saturn V mit dem Skylab an Bord von Cape Canaveral startete, war die NASA dabei, Raumfahrtgeschichte zu schreiben. Doch zunächst schien das gesamte Projekt vorbei zu sein, bevor es auch nur begonnen hatte. Während des Aufstiegs löste sich der Mikrometeoriten­schutzschild und zerstörte einige Halterungen der Solarzellenflächen, von denen eine daraufhin komplett abgerissen wurde, während sich eine weitere verkeilte. Die ansonsten intakte Raumstation erreichte den vorgesehenen Orbit, jedoch mangelte es ihr an elektrischer Energie und der fehlende Meteoritenschutz führte zudem zu einer ungehinderten Sonneneinstrahlung, die die Innentemperatur auf inakzeptable 50° C steigen ließ. In einer spektakulären Aktion gelang es jedoch, die Station zu retten und drei überaus erfolgreiche bemannte Missionen von 28, 59 und 84 Tagen zu absolvieren. Die Sowjetunion, die gleichzeitig erste Erfahrungen mit ihren Saljut Raumstationen sammelte, konnte dem qualitativ zunächst wenig entgegensetzen. Doch sollte sich das bis zum Ende der 1970er Jahre ändern. Innerhalb eines Jahres hatte die NASA nämlich ihr Skylab Programm zum Abschluß gebracht. Zwar hoffte man, die Station später reaktivieren zu können und traf entsprechende Vorkehrungen. Auch waren die Systeme des Skylab für eine bis zu 10-jährige Nutzung konzipiert. Zu dem geplanten Rendezvous mit dem Space Shuttle sollte es jedoch nie kommen. Einerseits verzögerte sich dessen Einsatzbereitschaft um mehrere Jahre. Und andererseits sank die Bahn des Skylab schneller als erwartet ab. Auch die Idee, die eingelagerte S-IVB Stufe zu einem funktionstüchtigen Raumlabor aufzurüsten, wurde nie ernsthaft in Erwägung gezogen. Wie hätte man das Raumlabor auch starten sollen? Schließlich zerbrach das Skylab am 11.07.1979 beim Wiedereintritt in die Atmosphäre, seine Trümmer regneten über dem Pazifik ins Meer, einige gingen auch in Australien nieder. Die Sowjetunion hingegen, die ihr bemanntes Raumfahrtprogramm nach dem verlorenen „Wettlauf zum Mond“ neu orientieren mußte, perfektionierte die Operationen zum Betrieb ihrer Raumstationen. Mit dem modularen Raumlabor Mir verfügte sie schließlich über eine Forschungsstation, die die Kapazitäten des Skylab deutlich hinter sich ließ. Unterdessen büßten die USA ihr know-how auf dem Gebiet bemannter Langzeitmissionen nahezu komplett ein. Zwar war das Space Shuttle als Zubringer zu einer bemannten Raumstation konzipiert. Die hohen Betriebskosten des Shuttle verhinderten jedoch in den 1980er und 1990er Jahren die Umsetzung solcher Pläne. Das im Januar 1984 vom damaligen US-Präsidenten Ronald Reagan verkündete nationale Ziel, eine ständig bemannte Raumstation innerhalb eines Jahrzehnts zu bauen, kam über den Status von Studien und Modellen nicht hinaus. Erst mit dem Ende des Kalten Krieges trat eine Wende ein. Aus der Raumstation Freedom wurde das multinationale Programm Alpha und schließlich die heutige ISS. 25 Jahre nach dem Start von Skylab begann der Aufbau der ISS, an dem auch die NASA mit eigenen Modulen beteiligt ist.