2. Einführung in die bemannte Raumfahrt
2.1. Geschichte der bemannten Raumfahrt
2.1.1. Die ersten Anfänge

Zur Zeit des zweiten Weltkrieges begann man in Deutschland mit der Entwicklung von Raketen. Nach dem verlorenem Krieg verlagerte sie sich im wesentlichen auf die USA und die Sowjetunion. Bis 1957 wurden Raketen vor allem zur Erforschung der oberen Schichten der Atmosphäre eingesetzt. Mit dem Start des sowjetischen Satelliten "Sputnik 1" (Abb.1) am 4.10.1957 wurde der erste Schritt in den Weltraum vollzogen. Einen Monat später, am 3.11.1957 folgte "Sputnik 2" mit dem ersten irdischem Wesen ins All. Die Polarhündin "Laika" überlebte 10 Tage lang. Am 31.1.1958 startete die USA mit der Träger-rakete "Jupiter C" ihren ersten Satelliten ins All, den "Explorer 1". Am 12.4.1961 beginnt mit Juri Gagarin (Abb.2), dem ersten Menschen im Weltall die Geschichte der bemannte Raumfahrt. Die Raumkapsel "Wostok 1" gelangte nach dem Start vom kasachischen Kosmodrom Baikonur in eine Umlaufbahn um die Erde. Juri Gagarin umkreiste einmal die Erde, bevor "Wostok 1" gezielt in die dichteren Schichten der Erdatmosphäre gebracht wurde. Die Landung wurde von einem Fallschirm gebremst und der Kosmonaut Gagarin kata-pultierte sich vor dem Auftreffen aus der Kapsel und landete an einem separatem Fallschirm. Seine Flugdauer betrug 108 Minuten. Während der Erd-umrundung führte Gagarin Tests durch, die zeigen sollten, daß der Mensch auch in der Schwerelosigkeit sinnvoll arbeiten kann. Zudem wurden Lebens-erhaltungsysteme und die Raketentechnik in der Praxis getestet. Am 20.2.1962 fliegt der erste Amerikaner ins Weltall. John Herschel Glenn startet mit der Raumfähre "Friendship 7" vom Typ Mercury und umkreist die Erde drei Mal. Seine Flugzeit betrug 4 Stunden und 55 Minuten. Zirka ein Jahr später, am 18.3.1965 schwebt der erste Mensch frei im erdnahen Weltraum. Für zehn Minuten verläßt der Kosmonaut Alexei Archipowitsch Leonow sein Raumschiff "Woschod 2". Am 3.6.1965 folgen die USA mit ihrem ersten Weltraumspaziergang vom Astronauten Edward H. White, er verläßt die Raumkapsel "Gemini 4" für 36 Minuten. Das Jahr 1967 wird als "schwarzes Jahr" der bemannten Raumfahrt angesehen, nachdem es bei einem Apollo-Bodentest zu einem Brand kam, und die drei Astronauten Grissom, White und Chaffee ums Leben gekommen sind. ("Apollo 1" war der Start des großen Apollo-Programmes, auf welches ich im Punkt 2.1.2. "Das amerikanische Mond-Programm" näher eingehen werde). Zudem schickte die UdSSR ihr erstes bemanntes Raumfahrzeug ins All, doch in der letzten Phase der Landung öffnete sich der Bremsfallschirm nicht und auch der Kosmonaut Komarow überlebte den Absturz aus 7km Höhe nicht. Es folgten weitere Missionen von USA und UdSSR, welche sich hauptsächlich mit biologischen Tests und technischen Erprobungen befaßten. Auf die Mond-landung am 21.7.1969 werde ich, wie bereits erwähnt, in Kapitel 2.1.2. eingehen. Nachdem der Wettlauf zum Mond für die UdSSR verloren war, konzentrierten sich die sowjetischen "Sojus" Missionen auf zahlreiche Experimente in der Schwerelosigkeit. Die erste russische Raumstation "Saljut 1" startete am 19.4.1971, sie diente als Plattform für biologische und medizinische Untersuchungen. Am 6.6.1971 dockte "Sojus 11" erfolgreich an "Saljut 1" an und die Besatzung nahm die erste bemannte Raumstation in Betrieb. Vor dem Wiedereintritt in die Atmosphäre kam es bei der Abtrennung von Orbital- und Versorgungsteil zu einem Druckabfall bei dem alle drei Kosmo-nauten starben. Bei allen nachfolgenden Flügen trugen die Kosmonauten wieder bei kritischen Flugphasen (Start, Kopplung, Landung) Raumanzüge. Auf die weitere Entwicklung der Raumstationen "Skylab"(Abb.3), "Saljut"(Abb.4) und schließlich die "MIR"(Abb.5), werde ich nicht weiter eingehen, da dies zu sehr vom Thema interstellare Raumfahrt abschweifen würde. Ebenso die "Spaceshuttle" Missionen werde ich nicht weiter erwähnen.
Am 25.5.1961 verkündet der US-Präsident John F. Kennedy, daß Ende der 60er Jahre die ersten Menschen auf dem Mond (Abb.6) landen würden: "[...] I believe that this nation should [...] achiev[e d.V. ing] the goal, before this decade is out, of landing a man on the moon and returning him safely to the earth. [...] in a very real sense, it will not be one man going to the moon - if we make this judgment affirmatively, it will be an entire nation [...]." John F. Kennedy stellt das Projekt als "Ehrensache" der amerikanischen Nation dar, als erstes einen Menschen auf dem Mond zu landen und ihn sicher wieder zurückzubringen. Er überzeugt mit viel Enthusiasmus das amerikanische Volk von seinen Plänen, obwohl es eine große Menge an Steuergeldern verschlingen würde. Amerika sollte der Welt wieder einmal beweisen, zu welchen Großtaten es fähig ist. Doch das Projekt Apollo startete unter schlechten Zeichen. Bei Tests mit "Apollo 1" am 27.1.1967 kam es zu dem ersten tödlichen Unfall in der amerikanischen, bemannten Raumfahrt (siehe 2.1.1. Die ersten Anfänge). Dieser Zwischenfall verzögerte das gesamte Apollo-Projekt. Es dauerte eineinhalb Jahre bis es einen neuen Apollo-Start geben sollte. Es wurden bis "Apollo 7" nur unbemannte Testflüge durchgeführt, um die Sicherheit der Crew zu gewährleisten. Mit "Apollo 8" umkreiste das erste bemannte Raumschiff den Mond. Die Astronauten Frank Borman, James A. Lovell und William Anders brauchten für zehn Umkreisungen in 112 km Höhe rund 20 Stunden. "Apollo 8" startete am 21.12.1968 und kehrte am 27.12. zurück. Die ersten Tests mit der Mondlandefähre innerhalb der Erdumlaufbahn führte "Apollo 9" noch vor "Apollo 8" im März 1968 durch. Die ersten Landetests machte "Apollo 10" vom 18.5. bis zum 26.5.1968. Stafford und Gene Cernan nährten sich mit der Landefähre "Snoopy" bis auf knapp 14km an die Mondoberfläche. "The Eagle has landed". Die Landefähre (Abb.7) von "Apollo 11" setzte am 20.7.1969 um 21:18 Uhr MEZ sanft auf dem Mondboden auf. Neil Armstrong (Abb.8) betritt mit den berühmten Worten: "It´s one small step for [a d.V] man, one giant leap for mankind!" den Mond (Abb.9,10). "Ein kleiner Schritt für einen Mann, aber ein großer Sprung für die Menschheit!". 20 Minuten später betritt Edwin E. Aldrin als zweiter Mensch den Mond. Der erste Mondaufenthalt war verhältnismäßig kurz, es wurde eine Kamera, ein Seismograph, ein Laser-reflektor sowie die amerikanische Flagge (Abb.11) aufgestellt. Der Beweis, daß man punktgenau auf dem Mond landen konnte, erbrachte "Apollo 12". Der "Yankee Clipper" landete am 19.11.1969 nur 200m entfernt von der bereits 1967 gelandeten Mondsonde "Surveyor 3". "Apollo 13" endete für die NASA beinahe in einem Desaster. Noch bevor der Mond erreicht wurde, kam es durch eine Beschädigung an der Isolierung von Kabeln zur Explosion des zweiten Sauerstofftanks ("Housten we have a problem"). Es kam zu einer Reihe weiterer Zwischenfälle, unter anderem mit den Batterien der "Odyssee", so daß "Apollo 13" Strom sparen mußte und bis zum Wiedereintritt "unwichtige" Systeme abschalten mußte. Letztendlich gelang die Landung, und die drei Astronauten überlebten. Das Unternehmen dauerte vom 11.4. bis 17.4.1970. "Kitty Hawk", die "Apollo 14" Mission, führte vom 31.1. bis zum 9.2.1971 die eigentlich für "Apollo 13" vorgesehenen Experimente durch. Die Astronauten blieben 33,5 Stunden auf dem Mond und sammelte mit einer Art Schubkarre 96kg Mondgestein. Das erste Mondauto (Abb.12) brachte "Apollo 15" am 26.7.1971 zum Mond. Es wurden zahlreiche wissenschaftliche Experimente durchgeführt. Es folgte der von Problemen geprägte, aber letztendlich erfolgreiche Flug von "Apollo 16". Der letzte bemannte Flug zum Mond landete am 7.12.72 wieder auf der Erde. "Apollo 17" hatte erneut erfolgreich Experimente durchgeführt. Es folgte 1975 noch eine "Apollo 18" Mission im Rahmen des ASTP-Projektes, welche aber nicht zum Mond führte, sondern das Ende des kalten Krieges im Weltraum bedeutete.
2.2. Die nahe Zukunft der bemannten Raumfahrt am Beispiel Mars
Der Mars (Abb.13), er zieht in 56*106km bis 440*106km Entfernung von uns seine Bahn. 1877 entdeckte der italienische Astronom Schiaparellie scheinbare Kanäle auf dem Mars. Seitdem war man fest davon überzeugt, daß es intelligentes Leben auf dem Mars gibt. Erst als 1976 die Marssonden "Viking 1" und "2" (Abb.14,15) auf dem Mars landeten und Bilder von der Oberfläche sendeten, war man sich sicher, daß es keine Lebewesen, geschweige denn eine hochentwickelte Zivilisation gab. Doch es tauchte immer wieder die Frage auf: "Gibt es Leben auf dem Mars?". Mit Leben wird heute allerdings "nur" noch das Existieren von Bakterien oder Mikroben verbunden. Um diese Frage endgültig und sicher zu beantworten, muß man diese Kleinstlebewesen allerdings direkt auf dem Mars entdecken. Dies wäre ein primäres Ziel einer bemannten Marsmission, hinzu kommt eine weitere Frage, welche eine Voraus-setzung zur Errichtung einer Marskolonie ist: "Gibt es Wasser auf dem Mars?". Heute ist es schon lange keine Utopie mehr, wenn von einer Marsmission gesprochen wird. Es wurde von der NASA bereits eine theoretisch machbare und kostengünstige Referenzmission erstellt, denn auf dem heutigen Stand der Technik ist eine Mars-Mission fast kein Problem mehr. Ein größeres Problem stellen die Kosten dar, man weiß, je geringer Kosten, desto größer die Chancen, daß das Programm verwirklicht wird. Derzeitig erscheint der Zeitraum zwischen 2007 und 2014 realistisch. Da bei einem direktem Flug zum Mars der Energieaufwand enorm wäre, muß ein günstiger Startzeitpunkt berechnet werden. Dieser ergibt sich aber nur alle zwei Jahre. Allerdings sollen vor der eigentlichen Landung auf dem Mars schon verschiedene Systeme zum Mars geschickt werden, welche die Astronauten nach dem Eintreffen nur noch zu installieren brauchen. Nach der ursprünglichen Referenzmission wird im ersten Schritt das Earth Return Vehicle (ERV) gestartet, welches dann im Orbit geparkt wird. Die Astronauten werden nach ihrem Aufenthalt mit einer Rückkehrkapsel vom Mars starten (Abb.16) und am ERV andocken (Abb.17), um dann zurück zur Erde zu gelangen. Schritt zwei umfasst den Start eines Mars Ascent Vehicles, mit dem der Start von der Mars-oberfläche durchgeführt wird. Zudem wird ein Propellant Production Modul zur Treibstofferzeugung, ein Reaktor zur Stromerzeugung, Wasserstoff für das Propellant Production Modul, sowie zirka 40 Tonnen weitere Ausrüstungs-gegenstände mitgeführt. Als nächster Schritt steht das Entsenden eines weiteren Reaktors plus Wohn- und Forschungseinrichtungen an (Abb.18). Die Schritte vier und fünf sind mit einer erneuten Durchführung von erstens und zweites vorgesehen, dies soll redundante Systeme schaffen und somit die Sicherheit der Crew gewährleisten. Als neue Trägerrakete wird eine "Magnum" genannt (Abb.19). Der letzte Schritt ist die eigentliche Landung einer Crew auf dem Mars, diese wird schon vor den Starts vier und fünf auf dem Mars eintreffen. Bei einer neueren Version (3.0) könnten Schritt eins und zwei aufgrund von Gewichtseinsparungen zusammengefaßt werden. Rein technisch ist voraussichtlich alles im Bereich des Möglichen. Allerdings muss auch der Mensch betrachtet werden. Bei dem günstigem Startzeitpunkt (2016 oder 2018),würde der Hinflug 150 Tage und der Rückflug 110 Tage beanspruchen. Der Russe Yurity Romanenko verweilte bereits 326 Tage auf der Raumstation MIR in Schwerelosigkeit. Hinzu würde aber noch ein Aufenthalt von 619 Tagen bei 0,4g (Schwerelosigkeit: 0g Mond: 0,17g Erde: 1g) kommen. Zudem muss die Strahlung im Weltraum beachtet werden, ebenso ist die Strahlenbelastung während des Marsaufenthaltes nicht ausser Acht zu lassen. Es gilt Abschirm-ungslösungen zu finden, welche die kosmische Strahlung abblocken, aber gleichzeitig für den Menschen verträglich sind. Zudem wird der Flug und Aufenthalt eine große psychische Stabilität voraussetzen. Um den Aufenthalt bzw. Flug zu simulieren, könnte ein Testmodul an die zukünftige Raumstation "ISS" angekoppelt werden (Abb.20). Dies war nur ein kleiner Überblick, der zeigt, dass eine Marsmission in den nächsten 20 Jahren durchaus wahrscheinlich ist. Zuvor muss jedoch Überzeugungsarbeit geleistet werden, auch die Bürokratie darf den Planern nicht einen Strich durch die Rechnung machen.