Warum hat die NASA den externen Tank (ET) des Space Shuttle nicht für die Erweiterung der ISS verwendet oder sogar neue Umgebungen damit geschaffen, die im Weltraum genutzt werden könnten, anstatt ihn einfach zu entsorgen?
Weil der Tank weder Antrieb noch genügend Geschwindigkeit hatte um in die Umlaufbahn zu gelangen. ( es fehlten ca. 100 m/s Geschwindigkeit)
Der Tank, wie der Name sagt ist nur ein Tank mit flüssigen Sauerstoff(LOX) und Wasserstoff (LH).
Er versorgt über eine Verbindung die RS-25(auch SSME genannt) Triebwerke des Orbiters.
Auf dem Bild sieht man die Verbindungen zum Orbiter(Umbilicals/Nabelschnur).
Das sind die Verbindungen beim Orbiter für flüssigen Sauerstoff und Wasserstoff.
Das Spaceshuttle war mit den RS-25 Triebwerken alleine, nicht in der Lage in eine stabile Erdumlaufbahn zu erreichen.
Dafür reichte der Tankinhalt einfach nicht aus.
Nach dem MECO oder Main Engine CUT OFF (Abschalten der Haupttriebwerke) wurde der Tank abgeworfen, während der Orbiter die OMS Triebwerke zündete umd die fehlenden 100m/s zu aufzuholen.
Danach flog es bis zum Apogäum und zündete die OMS Triebwerke erneut um die parabole Umlaufbahn in einen stabilen Orbit zu ändern.
Ohne OMS Zündung wäre das Space Shuttle zurück in die Atmosphäre eingetreten.
Die OMS Triebwerke(Orbital Maneuvering System) waren seitlich am Orbiter angebracht.
Wäre der Tank am Orbiter noch dran, müsste eine viel längere Zündung der OMS Triebwerke erfolgen. Der mitgeführte Treibstoff war aber streng limitiert.
Es brauchte alleine verschiedene zusätzliche Zündungen um die ISS zu erreichen und der Orbiter brauchte auch die OMS wieder für den Wiedereintritt.
In diesem Video kann man gut die Abtrennung des Tanks verfolgen. Der Tank war über zwei Bolzen mit dem Orbiter verbunden.
Apsis (Astronomie) – Wikipedia
Die Apsiden ( Hauptscheitel ) einer Bahnellipse: A = Apoapsis (d2 = Apoapsisdistanz) B = Periapsis (d1 = Periapsisdistanz) (F, rechts = Gravitationszentrum = einer der beiden Brennpunkte ) Apsis oder Apside [1] ( Plural Apsiden ) bezeichnet in der Astronomie einen der zwei Hauptscheitel der elliptischen Umlaufbahn eines Himmelskörpers um einen anderen als Zentralkörper. Die Apoapsis ist derjenige Scheitel mit der größten Entfernung zum Zentralkörper und die Periapsis der mit der geringsten; beide gemeinsam werden Apsiden genannt, ihre Verbindungsgerade heißt Apsidenlinie . Bei einer Umlaufbahn – beispielsweise von Planeten – um die Sonne bezeichnet Perihel den sonnennächsten und Aphel den sonnenfernsten Bahnpunkt. Bei einer Umlaufbahn – beispielsweise des Mondes – um die Erde bezeichnet Perigäum den erdnächsten und Apogäum den erdfernsten Bahnpunkt. Apsis hat als altgriechisches Wort ἁψίς hapsís (im ionischen Dialekt ohne Hauchlaut ἀψίς apsís ) die Bedeutungen „Verknüpfung“, „Maschen des Garnes“, am häufigsten jedoch „Gewölbe“, speziell „Triumphbogen“ oder „Himmelsgewölbe“. [2] Mit der Bedeutung „Gewölbe“ wurde es für die in der Architektur gebräuchliche Bezeichnung Apsis entlehnt. In der Astronomie wird es nicht nur im Sinne von „(Himmels-) Gewölbe“, sondern auch für den Scheitel einer Bahnkurve verwendet. Apo- und peri- sind Vorsilben mit der Bedeutung „von einem Orte weg“, „entfernt“ [3] bzw. „um etwas herum“, „in der Nähe“. [4] Apsiden elliptischer Umlaufbahnen werden je nach Bezug oft besonders benannt. Je nach Bezug werden dabei die Vorsilben Ap(o)- für den fernen bzw. Peri- für den nahen Hauptscheitelpunkt mit einer Bezeichnung des Bezugspunkts kombiniert, die aus dem griechischen oder lateinischen Namen des Bezugspunkts abgeleitet ist. -fokus ( lateinisch focus „ Brennpunkt “) bezeichnet die Apsiden bezogen auf einen Brennpunkt der Ellipse ohne speziellen Bezug. In der Näherung idealer Ellipsen, sind Peri- und Apofokus identisch zum Peri- bzw. Apozentrum, da hier das Baryzentrum im Brennpunkt der Ellipse liegt. -zentrum (von griechisch kentron „Mittelpunkt“, wo man den Stachel des Zirkels ansetzt) nennt man die Apsiden bezogen auf das Baryzentrum. Ein Beispiel ist der Punkt auf der Umlaufbahn eines Partners in einem Doppelsternsystem, auf dem dieser am nächsten bzw. am weitesten vom Baryzentrum des Systems entfernt ist. Sonne: Perihel und Aphel Perihel und Aphel, innere Planeten Perihel und Aphel, äußere Planeten Gesehen vom Himmelsnordpol , Frühlingspunkt unten; Planeten bewegen sich gegen den Uhrzeigersinn; • Perihel , • Aphel Blauer Bahnabschnitt nördlich der Ekliptik , violetter Bahnabschnitt südlich der Ekliptik. Entfernung der Planeten und einiger Zwergplaneten von der Sonne in Astronomischen Einheiten und Kilometern [5] (Zwerg-) Planet Perihel Aphel Exzent- rizität AE Mio. km AE Mio. km Merkur 0,307 46,0 0,467 69,8 0,20564 Venus 0,718 107,5 0,728 108,9 0,00678 Erde 0,983 147,1 1,017 152,1 0,01671 Mars 1,381 206,7 1,666 249,2 0,0933
https://de.wikipedia.org/wiki/Apsis_(Astronomie)
Orbital Maneuvering System – Wikipedia
Das Orbital Maneuvering System ( OMS ) bildete den Antrieb und mit dem Reaction Control System (RCS) die Lageregelung der Space Shuttles , nachdem die Haupttriebwerke abgeschaltet wurden und die US-Raumfähre ihre Umlaufbahn erreicht hatte. Schemazeichnung einer OMS-Gondel Das OMS bestand aus zwei Flüssigkeitsraketentriebwerken vom Typ Aerojet AJ10 -190, die zusammen mit den dazugehörigen Treibstofftanks in zwei voneinander unabhängigen Gehäusen (engl. OMS-Pod ) am Heck untergebracht waren. Die Steuerdüsen waren in ihrem Aufbau recht einfach und nutzten hypergolen Treibstoff, der aus zwei Komponenten besteht, die bereits bei Berührung zünden. Dadurch war ein Zündsystem überflüssig, was die Zuverlässigkeit des Systems erhöht und Gewicht reduziert. Die OMS-Triebwerke wurden zum Erreichen des Orbits benötigt. Außerdem waren sie für Änderungen der Bahnhöhe und zur Durchführung von Rendezvousmanövern zuständig. Das OMS wurde auch für das zum Verlassen der Umlaufbahn nötige Abbremsen des Orbiters am Ende einer Mission genutzt ( Deorbit Burn ). Die OMS-Triebwerke verbrannten Monomethylhydrazin und Distickstofftetroxid und lieferten einen Schub von 27 Kilonewton und einen spezifischen Impuls von 313 Sekunden. Sie waren für 100 Missionen wiederbenutzbar und konnten eintausendmal gezündet werden. Die Gesamtbrenndauer betrug 15 Stunden. Das Shuttle führte Treibstoff für eine Geschwindigkeitsänderung von ungefähr 300 m/s mit. Das OMS-Triebwerk war beweglich gelagert und konnte in der Hochachse um ±7 Grad und in der Ebene der Querachse um ±8 Grad geschwenkt werden. Dadurch war es möglich, den Schubvektor zum Schwerpunkt des Orbiters auszurichten. Ansonsten wäre es zu einer unerwünschten Drehung des Orbiters gekommen. Der Treibstoff der OMS-Tanks konnte für den Betrieb der hinteren RCS-Düsen verwendet werden, da beide Systeme dieselbe Treibstoffkombination verwendeten. Dieses Manöver wird OMS-to-RCS interconnect genannt. Eine Verwendung des RCS-Treibstoffs für die OMS-Düsen war nicht möglich, da die RCS-Tanks deutlich kleiner dimensioniert waren. Daneben konnte der Treibstoff eines OMS-Pods zum Betrieb des anderen verwendet werden, dies wird crossfeed bezeichnet. Ein Auffüllen des einen Treibstofftanks durch den anderen war nicht vorgesehen, dies wurde durch Ventile verhindert. 2015 wurde bekanntgegeben, dass die NASA der ESA eines der OMS zur Weiterverwendung im Europäischen Servicemodul (ESM) des Orion-Raumschiffes zur Verfügung stellt. Das Modul wurde von der ESA auf Basis des Automated Transfer Vehicle (ATV) entwickelt und für den Flug zum Mond ( Artemis 1 ) dieses Raumschiffs vorgesehen. Dieses OMS war zuvor bereits bei 19 Shuttle-Missionen eingesetzt worden. [1] Es wurde 2017 über den Einsatz von bis zu vier derartigen Einheiten verhandelt. [2] Das erste fertiggestellte Servicemodul wurde Ende 2018 von der ESA an die NASA geliefert. ↑ NASA Gears Up to Test Orion’s Powerhouse. 17. Juni 2015, abgerufen am 28. Januar 2019 (englisch). ↑ ESA deal hinges on wha
https://de.wikipedia.org/wiki/Orbital_Maneuvering_System
Space Shuttle External Tank – Wikipedia
Der externe Tank (ET) auf seinem Weg zum Vehicle Assembly Building. Transport des ET (Vorbereitung für den Start von STS-121 ) Der externe Tank des Space Shuttles ( englisch Space Shuttle External Tank , Abkürzung im Folgenden: ET) beinhaltete die kryogenen Raketentreibstoffe flüssiger Wasserstoff (Brennstoff) und den flüssigen Sauerstoff (Oxidationsmittel). Gebaut wurde der externe Tank von Lockheed Martin in der Michoud Assembly Facility . Der ET war auch Bestandteil der im Rahmen des Constellations-Programmes entwickelten Ares-Raketenfamilie und ist Basis der Hauptstufe des zukünftigen bemannten amerikanischen Trägersystems Space Launch System . Der Orbiter selbst führte nur geringe Mengen an Manövrier-Treibstoffen und Treibstoffen für die Brennstoffzellen zur Bordstromversorgung mit. Die drei am Heck des Orbiters angeordneten Haupttriebwerke SSME wurden während des Starts und des Aufstiegs vom Externen Tank versorgt. Nach Brennschluss der Haupttriebwerke wurde der Tank vom Orbiter getrennt, trat in etwa nach einer halben Erdumrundung wieder in die Erdatmosphäre ein, verglühte dabei größtenteils und der Rest fiel in ca. 18.500 km Entfernung vom Startplatz in den Ozean – üblicherweise je nach Orbitinklination in den Indischen oder den Pazifischen Ozean, fernab von bekannten Schiffsrouten. [1] Der externe Tank ging daher als einziges Großbauteil – im Gegensatz zu den wiederverwendbaren Feststoffboostern und dem Orbiter – bei jeder Mission verloren und musste jedes Mal neu beschafft werden. Der Tank verfehlte die Umlaufbahn nur knapp; es fehlten ca. 100 m/s Geschwindigkeit, um selbst in einem Orbit zu bleiben. Die fehlende Geschwindigkeit zum Erreichen einer stabilen Umlaufbahn holte der nun vom externen Tank getrennte Orbiter durch die Orbital-Maneuvering-System -Hilfstriebwerke mit an Bord mitgeführtem Treibstoff noch auf, dabei wurde in einer Brennphase kurz nach Trennung vom Tank das Apogäum der Bahn angehoben, beim Erreichen dieses erdfernsten Punktes wurde die Bahn durch eine zweite Brennphase zirkularisiert. STS-1 während des Abhebens. Der externe Tank war bei den ersten beiden Starts des Space Shuttles weiß gestrichen. Seit STS-3 wird er nicht mehr lackiert. Der Außentank war die größte und (wenn gefüllt) schwerste Einzelkomponente des Space Shuttles. Er war 46,88 m lang, hatte einen Durchmesser von 8,4 m und bestand aus drei Hauptkomponenten: Tank für den flüssigen Sauerstoff im oberen Bereich Druckloser Bereich, in dem sich die meisten elektrischen Bestandteile befanden Tank für den flüssigen Wasserstoff im unteren Bereich – dies ist der größte Teil, dessen Inhalt jedoch leichter war als der des Sauerstofftanks. Der externe Tank war im vorderen Bereich mit einer Bipod genannten Doppelstrebe an einem, im hinteren Bereich an zwei Punkten lösbar mit der Unterseite des Orbiters verbunden. An den beiden hinteren Streben befanden sich außerdem die Rohrleitungskupplungen für die Treibstoffhauptleitungen zu den drei Triebwerken des Orbiters, fü
https://de.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle_External_Tank