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Olafs Raumfahrtkalender

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Geschichte und Geschichten aus sechs Jahrzehnten Raumfahrt

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Statistik erstellt: 2017-10-17T14:25:17+02:00

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Japan wird 1970 vierte Raumfahrtnation

ohsumi_prelaunchDie jahrelangen Bemühungen Japans, aus eigener Kraft einen Satelliten ins All zu befördern, wurden am 11.02.1970 endlich von Erfolg gekrönt. Das japanische Raumfahrtprogramm ging zurück auf die Starts von winzigen Feststoffraketen, sogenannten „Pencil Rockets“ (1,8 cm Durchmesser, 23 cm Länge und 200 g Masse), unter Leitung von Prof. Hideo Itokawa vom Institute of Industrial Science der Universität von Tokio. Noch bis 1952 untersagten die alliierten Auflagen nach dem 2. Weltkrieg Japan jedwede Forschung an Flugzeugen und Raketen. Als der talentierte Luftfahrtingenieur Itokawa 1953 aus den USA zurückkehrte und von dort neue Impulse für die Forschung mittels Raketen mitbrachte, fielen seine Vorschläge auf fruchtbaren Boden. Eine Gruppe junger Studenten und Ingenieure scharte sich in der AVSA (Avionics and Supersonic Aerodynamics) Gruppe um ihn. Auch die Industrie sah neue Möglichkeiten. So engagierten sich u.a. die Fuji Seimitsu Co., die Nippon Oil and Fat Corporation und die Nissan Motor Co. für die Raketenentwicklung. Nippon Oil and Fat entwickelte den doppelbasischen Feststofftreibstoff für die ersten Raketen. Produziert wurden Treibsätze von 123 mm Länge und 9,5 mm Außen– bzw. 4 mm Innen-​Durchmesser. Die AVSA Forschungsgruppe unter Prof. Itokawa entwarf auf der Grundlage dieses winzigen Treibsatzespencil_rocket_launch zunächst eine „Bleistiftrakete“. Diese wurde zunächst horizontal gestartet. Später erprobte man auch 300 mm Versionen und zweistufige Modelle. Im Schrägstart erreichten dieses bereits einige 100 m Höhe. Ausgehend von diesen bescheidenen Anfängen des Jahres 1955 entwickelte Japan erstaunlich rasch zunehmend leistungsfähigere Feststoffraketen für die Forschung. 1958 erreichten diese bereits 60 km Höhe und so konnte sich das Land erfolgreich am Internationalen Geophysikalischen Jahr beteiligen. Zwar hatten die USA angeboten, japanische Experimente mit eigenen Raketen zu starten. Doch insbesondere Itokawa war optimistisch, auf diese Hilfe verzichten zu können. Mit der zunehmenden Größe der Raketen wuchsen natürlich auch die zu überwindenden Probleme. Doch gelang den japanischen Experten 1956 beispielsweise die Entwicklung einer ablativen Kühlung für eines der Triebwerke. Lange Zeit wurden aber weiter die „Makkaroni“ Röhrchen aus doppelbasischem Treibstoff als Basis der Treibsätze verwendet, was sich schon bald als ineffektiv erwies. Die Vorteile von Komposit-​Treibstoffen, wie sie die USA bereits verwendeten, lagen klar auf der Hand. Für die zweistufige Kappa 4 wurde bereits ein neuer Treibstoff auf Basis von Ammoniumperchlorat und einem Kunststoffbinder eingeführt. Zahlreiche Rückschläge und Explosionen begleiteten diese Entwicklung. Mit der Kappa 5 konnten 1956 mit einer Nutzlast von 20 kg bereits Höhen von 50 km erreicht werden. Während des IGY in größerer Stückzahl eingesetzt wurde die Kappa 6, kappa-8 deren Gipfelhöhe bei 60 km lag. Im Juli 1960 erreichte die Kappa 8, die einen neuen Komposit-​Treibstoff mit Schwefel-​Zusatz nutzte, bereits über 200 km Höhe. Damit drang die Rakete in die Ionosphäre vor, was den japanischen Forschern vollkommen neue Möglichkeiten eröffnete. Und die Entwicklung ging weiter Die Kappa 9L demonstrierte 1961 bereits eine Gipfelhöhe von 354 km und die Kappa 10S, die das Ende dieser Entwicklungslinie markierte, konnte 18 kg auf 740 km Höhe befördern. 1962 wurde das Kagoshima Space Center eröffnet, so daß nun auch angemessene Startanlagen für die leistungsfähigeren Raketen verfügbar waren. Auf Empfehlung des Science Council of Japan wurde 1964 das Institute of Space and Aeronautical Science an der Tokioter Universität eingerichtet und mit der Förderung des Raumfahrtgedankens beaufragt. Ausdruck des gewachsenen japanischen Selbstbewußtseins war der 1966 gefaßte Entschluß, mit der M-​4S einen eigenen Satellitenträger zu entwickeln. Dazu plante man, auf die Raketen der Lambda Serie zurückzugreifen. Deren Entwicklung war 1960 begonnen worden mit dem Ziel, die van-​Allen-​Strahlungsgürtel in Höhen zwischen 1.000 und 10.000 km zu erforschen. Mitte der 1960er Jahre flogen die Raketen der L-​3 Serie wiederholt auf Höhen jenseits der 1.000 km. Mit der Mu Serie l-4s-3 hoffte man, nun auch die äußeren Strahlungsgürtel erreichen zu können. Doch schon bald kam die Frage auf, ob derartige Forschungen nicht besser von einem Satelliten unternommen werden konnten. Eine Rakete, die derart große Höhen erreichen konnte, eignete sich prinzipiell auch zum Satellitenstart. Schließlich wurde 1966 das nationale Satellitenprogramm autorisiert. Doch bevor die Mu-​4S den ersten Forschungssatelliten starten konnte, mußten noch viele Detailfragen geklärt werden. Dazu wurde die Entwicklung der L-​4S aufgelegt. Mit dieser sollten vor allem Probleme der Steuerung, Stufentrennung und Stabilisierung gelöst werden. Bereits am 26.09.1966 unternahm das ISAS den ersten Versuch, einen Satelliten zu starten. Doch noch während des Arbeitens der zweiten Stufe fiel die Spinstabilisierung der Rakete aus. Daraus resultierte eine unsaubere Stufentrennung und erhebliche Kursabweichung. Die Zündung der vierten Stufe, die vom Boden ausgelöst werden mußte, konnte nicht erfolgen, da sich die Rakete außerhalb des Sendebereich der Bodenstation befand. Auch der nächste Startversuch am 20.12.1966 scheiterte daran, daß die Endstufe nicht zündete. Diesmal hatten die ersten drei Stufen aber sauber gearbeitet, auch wenn die De-​Spin Raketen die Rotation nicht vollständig stoppen konnten. Als wahrscheinliche Ursache für das Zündversagen wurde ermittelt, das sich wohl ein Steckverbinder gelöst hatte, als die De-​Spin Raketen zündeten. Ein vorzeitig gelöster Kontakt wurde auch als Ursache für den dritten Fehlstart angenommen. Diesmal zündete bereits die dritte Stufe nicht. Damit war auch dieser am 20.12.1966 unternommene Startversuch gescheitert. Nach diesem dritten Fehlstart trat eine längere Pause ein. Erzwungen wurde diese vor allem durch Streitigkeiten mit den ortsansässigen Fischern, die ihre Existenz gefährdet sahen. Schließlich wurde ein Kompromiß erarbeitet, der die Starts von Uchinoura auf zwei Perioden jährlich (Januar/​Februar und August/​September) begrenzte. Das ISAS nutzte die Zwangspause, um den L-​4S Entwurf zu überarbeiten und eine Testmission zu konzipieren. Die L-​4T startete am 03.09.1969. Da kein Satellitenstart geplant war, wurde die Viertstufe nur mit 60% der üblichen Treibstoffmenge befüllt. Diesmal verlief der Flug gemäß der projektierten Parameter. Allerdings kam es zu einer unvorhergesehenen Nachverbrennung in der Drittstufe, so daß diese zweimal mit der Viertstufe kollidierte. Glücklicherweise sehr zentral, so daß das Kontrollsystem der Endstufe den Impuls jeweils ausgleichen konnte. Dieses Glück hatte man beim nächsten geplanten Satellitenstart am 22.09.1969 nicht. Die Oberstufe wurde aus der Bahn geworfen und erreichte keine Umlaufbahn. Unbeeindruckt von der aufkommenden Kritik unternahm das ISAS am 11.02.1970 den fünften Versuch, einen kleinen batteriegespeisten Testsatelliten auf die Umlaufbahn zu befördern. Und diesmal gelang das Unternehmen. Japan war mit dem Start von „Ohsumi“ als vierte Nation in den Kreis der Raumfahrtnationen aufgestiegen. Die Karriere der Lambda Rakete als Satellitenträger war damit zwar beendet, bis Ende der 1970er Jahre dienten ihre Varianten aber noch als Forschungsrakete für wissenschaftliche (z.B. L-​3H) oder technologische Zwecke (z.B. L-​4SC).