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IMIS Studie Die Integrated Manned Interplanetary Spacecraft war eine von Boeing im Auftrag der NASA durchgeführte und im

IMIS-Studie

Die IMIS-Studie (Integrated Manned Interplanetary Spacecraft) war eine von Boeing im Auftrag der NASA durchgeführte und im Januar 1968 veröffentlichte Studie über die Durchführung einer bemannten Marslandung. Die IMIS-Studie ist bis heute eines der ausführlichsten Szenarien für eine Marsexpedition.

Genese Bearbeiten

Mitte der sechziger Jahre sah sich die NASA der Frage gegenüber, welche Ziele die amerikanische Raumfahrt nach der Mondlandung und damit dem Ende des Apollo-Programms verfolgen sollte. NASA-Administrator James E. Webb hatte im Dezember 1965 das Apollo-Anwendungs-Programm (später in Skylab umbenannt) autorisiert, das die Nutzung von Apollo-Hardware für wissenschaftliche Missionen im erdnahen Raum und zum Aufbau einer embryonalen Raumstation vorsah. Die NASA-Führung ging aber davon aus, dass, wie der damalige Direktor des heutigen Lyndon B. Johnson Space Centers (damals noch Manned Spacecraft Center (MSC) genannt), Robert Gilruth, es formulierte: das bemannte Raumfahrtprogramm der NASA „andere Ziele haben müsste als die Nutzung von Apollo-Hardware“ (need for a manned space flight goal other than 'using Apollo hardware').

Da die bemannte Marslandung als mögliches anderes Ziel identifiziert wurde, beauftragte im August 1966 das MSC North American Aviation mit einer Studie zur Entwicklung einer Marslandefähre und das Langley Research Center (LaRC) der NASA im November 1966 Boeing mit der Erstellung einer Studie zum Bau eines interplanetaren Raumschiffes. Diese beiden Studien werden als IMIS-Studie zusammengefasst.

Das Raumschiff Bearbeiten

Die IMIS-Studie schlug ein dreistufiges Nuklearraumschiff mit nuklear-thermischem Antrieb vor. Der Antrieb bestand aus fünf Einzelmodulen (Primary Propulsion Modules (PPM)).

  • 1-Stufe: 3 PPM für den Start aus der Erdumlaufbahn
  • 2-Stufe: 1 PPM zum Einbremsen in den Mars-Orbit
  • 3-Stufe: 1 PPM für den Rückflug aus dem Mars-Orbit

Die PPM basierten auf dem NERVA-Reaktor (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application), der sich seit Ende der fünfziger Jahre in der Entwicklung befand. Sie waren in ihren Abmessungen auf eine leistungsfähigere, mit zusätzlichen Feststoffboostern versehene Version der Saturn V (Saturn V 25 S) abgestimmt.

Das Wohnmodul (Mission Module (MM)) hatte vier Etagen und 6,61 Meter Durchmesser. Es sollte einer sechsköpfigen Besatzung 126 m² Lebensraum bieten.

Es wurde ein besonderes Modul, das EEM (Earth Entry Module), für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre vorgeschlagen. Um die Energie für das Einbremsen des MM in die Erdumlaufbahn zu sparen, wurde dessen Design für den Hochgeschwindigkeits-Wiedereintritt in die Erdatmosphäre optimiert. Es war neben dem Mars Exploration Module (MEM) das einzige Modul, das speziell für eine Marsexpedition entwickelt worden wäre.

Das MEM Bearbeiten

Das MEM hatte die Aufgabe, die Besatzung auf dem Mars zu landen, wieder in den Marsorbit zu starten und während des Aufenthaltes auf der Marsoberfläche als Wohneinheit zu dienen. Es ähnelte mit seiner Kegelform äußerlich dem Apollo-Kommandomodul, war aber bedeutend größer (der Basisdurchmesser hätte 9 Meter betragen im Gegensatz zu 3,90 Meter beim Kommandomodul). Die Kegelform wurde aufgrund der aerodynamischen Belastung bei der Landung und dem Start vom Mars gewählt. Das Design war betont flexibel, so dass sich aus der Basiskonzeption verschiedene Versionen ableiten ließen, die unterschiedlich große Gruppen von Raumfahrern für unterschiedlich lange Zeit auf der Marsoberfläche versorgen konnten. Die kleinste Konfiguration hätte zwei Astronauten einen viertägigen Marsaufenthalt ermöglicht, die größte vier Astronauten 40 Tage. Das Gewicht des MEM hätte, je nach Ausstattung, zwischen 30 und 50 Tonnen betragen. Die IMIS-Studie bevorzugte eine mittlere Konfiguration, da sie einen 30-tägigen Aufenthalt von drei Astronauten vorsieht.

Die Expeditionen Bearbeiten

Innerhalb der Studie wurden verschiedene Szenarien für bemannte Mars- und Venusexpeditionen untersucht. Dabei wurden verschiedene Abflugzeitpunkte zwischen 1975 und 1990 untersucht, zusätzlich wurde zwischen reinen Orbital- und Lande-Missionen unterschieden. Alle Venusflüge waren als Orbitalmissionen ausgelegt. Als günstigste Szenarien für eine Marslandung wurden Oppositions-Flüge in den Jahren 1981/82 oder 1985/86 ermittelt (je nach Zeitpunkt der Freigabe der finanziellen Mittel). Die Zahl der Expeditionsteilnehmer war auf sechs festgelegt, von denen drei auf dem Mars landen sollten und dort 30 Tage bleiben sollten. Die gesamte Missionsdauer hätte 460 Tage betragen.

Entwicklung und Kosten Bearbeiten

Obwohl ein Teil der benötigten Systeme sich schon in der Entwicklung befand, wurde die Entwicklungszeit auf mindestens zehn Jahre geschätzt. Die Gesamtkosten einschließlich zweier Marslandungen wurden mit 30 Mrd. US-Dollar (1967) angegeben. Davon allein 4,3 Mrd. (1967) für die Entwicklung des MEM. Die Kosten für jede weitere Mission hätte sich auf etwa 2 Mrd. US-Dollar (1967) belaufen.

Rezeption Bearbeiten

Die Aufnahme der Studie in der Öffentlichkeit war gespalten. Einerseits war der Zeitpunkt der Veröffentlichung unglücklich gewählt. Aufgrund des sich ausweitenden Vietnamkrieg war der Staatshaushalt der USA hochgradig defizitär, und es war klar, dass die von Präsident Lyndon B. Johnson initiierten Ausgaben zum Aufbau eines Sozialstaates nicht zur Haushaltskonsolidierung zur Verfügung standen.

Zusätzlich war die Position der NASA im Frühjahr 1968 durch die Verspätung des Apollo-Programms von mehr als einem Jahr und den Tod der Apollo-1-Astronauten angreifbar. Auch allein die Größe des vorgeschlagenen Raumschiffes von fast 180 Metern Länge und mehr als 1200 Tonnen Gewicht (die New York Times bezeichnete es als ‚Boeings Behemoth’) wirkten auf die Öffentlichkeit eher abschreckend.

Andererseits zeigten die Kostenanalyse und der Projektplan der IMIS-Studie, dass eine Marslandung sich im Rahmen des volkswirtschaftlich Machbaren befand (inflationsbereinigt lagen die geschätzten Kosten im Rahmen der Mondlandung).

Dies war ein Grund, warum die bemannte Marslandung einer der zentralen Punkte in dem eineinhalb Jahre später veröffentlichten Report der von US-Vizepräsident Spiro Agnew geleiteten Space Task Group (The Post-Apollo Space Program: Directions for the Future) war.

Zentral ist die Bedeutung des in der IMIS-Studie definierten Missions Design als Basis für viele später entstandene Studien für bemannte planetare Missionen.

Literatur Bearbeiten

  • Kenneth Gateland, Philipp Bono; Frontiers of space; Macmillan 1968
  • David J. Shayler; Apollo the lost and forgotten missions; Springer 2002
  • David S. F. Portree; Humans to mars - 50 years of mission planning; Nasa Monographs of aerospace history 2001

Weblinks Bearbeiten

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Veröffentlichungsdatum:
Die IMIS Studie Integrated Manned Interplanetary Spacecraft war eine von Boeing im Auftrag der NASA durchgefuhrte und im Januar 1968 veroffentlichte Studie uber die Durchfuhrung einer bemannten Marslandung Die IMIS Studie ist bis heute eines der ausfuhrlichsten Szenarien fur eine Marsexpedition Inhaltsverzeichnis 1 Genese 2 Das Raumschiff 3 Das MEM 4 Die Expeditionen 5 Entwicklung und Kosten 6 Rezeption 7 Literatur 8 WeblinksGenese BearbeitenMitte der sechziger Jahre sah sich die NASA der Frage gegenuber welche Ziele die amerikanische Raumfahrt nach der Mondlandung und damit dem Ende des Apollo Programms verfolgen sollte NASA Administrator James E Webb hatte im Dezember 1965 das Apollo Anwendungs Programm spater in Skylab umbenannt autorisiert das die Nutzung von Apollo Hardware fur wissenschaftliche Missionen im erdnahen Raum und zum Aufbau einer embryonalen Raumstation vorsah Die NASA Fuhrung ging aber davon aus dass wie der damalige Direktor des heutigen Lyndon B Johnson Space Centers damals noch Manned Spacecraft Center MSC genannt Robert Gilruth es formulierte das bemannte Raumfahrtprogramm der NASA andere Ziele haben musste als die Nutzung von Apollo Hardware need for a manned space flight goal other than using Apollo hardware Da die bemannte Marslandung als mogliches anderes Ziel identifiziert wurde beauftragte im August 1966 das MSC North American Aviation mit einer Studie zur Entwicklung einer Marslandefahre und das Langley Research Center LaRC der NASA im November 1966 Boeing mit der Erstellung einer Studie zum Bau eines interplanetaren Raumschiffes Diese beiden Studien werden als IMIS Studie zusammengefasst Das Raumschiff BearbeitenDie IMIS Studie schlug ein dreistufiges Nuklearraumschiff mit nuklear thermischem Antrieb vor Der Antrieb bestand aus funf Einzelmodulen Primary Propulsion Modules PPM 1 Stufe 3 PPM fur den Start aus der Erdumlaufbahn 2 Stufe 1 PPM zum Einbremsen in den Mars Orbit 3 Stufe 1 PPM fur den Ruckflug aus dem Mars OrbitDie PPM basierten auf dem NERVA Reaktor Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application der sich seit Ende der funfziger Jahre in der Entwicklung befand Sie waren in ihren Abmessungen auf eine leistungsfahigere mit zusatzlichen Feststoffboostern versehene Version der Saturn V Saturn V 25 S abgestimmt Das Wohnmodul Mission Module MM hatte vier Etagen und 6 61 Meter Durchmesser Es sollte einer sechskopfigen Besatzung 126 m Lebensraum bieten Es wurde ein besonderes Modul das EEM Earth Entry Module fur den Wiedereintritt in die Erdatmosphare vorgeschlagen Um die Energie fur das Einbremsen des MM in die Erdumlaufbahn zu sparen wurde dessen Design fur den Hochgeschwindigkeits Wiedereintritt in die Erdatmosphare optimiert Es war neben dem Mars Exploration Module MEM das einzige Modul das speziell fur eine Marsexpedition entwickelt worden ware Das MEM BearbeitenDas MEM hatte die Aufgabe die Besatzung auf dem Mars zu landen wieder in den Marsorbit zu starten und wahrend des Aufenthaltes auf der Marsoberflache als Wohneinheit zu dienen Es ahnelte mit seiner Kegelform ausserlich dem Apollo Kommandomodul war aber bedeutend grosser der Basisdurchmesser hatte 9 Meter betragen im Gegensatz zu 3 90 Meter beim Kommandomodul Die Kegelform wurde aufgrund der aerodynamischen Belastung bei der Landung und dem Start vom Mars gewahlt Das Design war betont flexibel so dass sich aus der Basiskonzeption verschiedene Versionen ableiten liessen die unterschiedlich grosse Gruppen von Raumfahrern fur unterschiedlich lange Zeit auf der Marsoberflache versorgen konnten Die kleinste Konfiguration hatte zwei Astronauten einen viertagigen Marsaufenthalt ermoglicht die grosste vier Astronauten 40 Tage Das Gewicht des MEM hatte je nach Ausstattung zwischen 30 und 50 Tonnen betragen Die IMIS Studie bevorzugte eine mittlere Konfiguration da sie einen 30 tagigen Aufenthalt von drei Astronauten vorsieht Die Expeditionen BearbeitenInnerhalb der Studie wurden verschiedene Szenarien fur bemannte Mars und Venusexpeditionen untersucht Dabei wurden verschiedene Abflugzeitpunkte zwischen 1975 und 1990 untersucht zusatzlich wurde zwischen reinen Orbital und Lande Missionen unterschieden Alle Venusfluge waren als Orbitalmissionen ausgelegt Als gunstigste Szenarien fur eine Marslandung wurden Oppositions Fluge in den Jahren 1981 82 oder 1985 86 ermittelt je nach Zeitpunkt der Freigabe der finanziellen Mittel Die Zahl der Expeditionsteilnehmer war auf sechs festgelegt von denen drei auf dem Mars landen sollten und dort 30 Tage bleiben sollten Die gesamte Missionsdauer hatte 460 Tage betragen Entwicklung und Kosten BearbeitenObwohl ein Teil der benotigten Systeme sich schon in der Entwicklung befand wurde die Entwicklungszeit auf mindestens zehn Jahre geschatzt Die Gesamtkosten einschliesslich zweier Marslandungen wurden mit 30 Mrd US Dollar 1967 angegeben Davon allein 4 3 Mrd 1967 fur die Entwicklung des MEM Die Kosten fur jede weitere Mission hatte sich auf etwa 2 Mrd US Dollar 1967 belaufen Rezeption BearbeitenDie Aufnahme der Studie in der Offentlichkeit war gespalten Einerseits war der Zeitpunkt der Veroffentlichung unglucklich gewahlt Aufgrund des sich ausweitenden Vietnamkrieg war der Staatshaushalt der USA hochgradig defizitar und es war klar dass die von Prasident Lyndon B Johnson initiierten Ausgaben zum Aufbau eines Sozialstaates nicht zur Haushaltskonsolidierung zur Verfugung standen Zusatzlich war die Position der NASA im Fruhjahr 1968 durch die Verspatung des Apollo Programms von mehr als einem Jahr und den Tod der Apollo 1 Astronauten angreifbar Auch allein die Grosse des vorgeschlagenen Raumschiffes von fast 180 Metern Lange und mehr als 1200 Tonnen Gewicht die New York Times bezeichnete es als Boeings Behemoth wirkten auf die Offentlichkeit eher abschreckend Andererseits zeigten die Kostenanalyse und der Projektplan der IMIS Studie dass eine Marslandung sich im Rahmen des volkswirtschaftlich Machbaren befand inflationsbereinigt lagen die geschatzten Kosten im Rahmen der Mondlandung Dies war ein Grund warum die bemannte Marslandung einer der zentralen Punkte in dem eineinhalb Jahre spater veroffentlichten Report der von US Vizeprasident Spiro Agnew geleiteten Space Task Group The Post Apollo Space Program Directions for the Future war Zentral ist die Bedeutung des in der IMIS Studie definierten Missions Design als Basis fur viele spater entstandene Studien fur bemannte planetare Missionen Literatur BearbeitenKenneth Gateland Philipp Bono Frontiers of space Macmillan 1968 David J Shayler Apollo the lost and forgotten missions Springer 2002 David S F Portree Humans to mars 50 years of mission planning Nasa Monographs of aerospace history 2001Weblinks BearbeitenManagement Summary der IMIS Studie in der Encyclopedia Astronautica englisch Teil 1 der IMIS Studie Summary PDF 16 MB englisch Teil 2 der IMIS Studie System Assessment and Sensitivities PDF 8 MB englisch Teil 3 der IMIS Studie System Analysis Part 2 Experiment Program PDF 13 MB englisch Teil 4 der IMIS Studie System Definition PDF 19 MB englisch Teil 5 der IMIS Studie Program Plans and Costs PDF 12 MB englisch Teil 6 der IMIS Studie Cost Effective Subsystem Selection and Evolutionary Development PDF 12 MB englisch Abgerufen von https de wikipedia org w index php title IMIS Studie amp oldid 213958434