Vanguard-Projekt

Vanguard-Rakete auf der Startrampe LC-18 in Cape Canaveral, Florida

Vanguard war der Name eines Projekts, das als Vorbereitung auf das Internationale Geophysikalische Jahr initiiert wurde, um einen Satelliten in die Erdumlaufbahn zu bringen. In seinem Verlauf wurde eine Trägerrakete entwickelt (Test Vehicle, Kürzel TV-x) und es wurden mehrere Satelliten im All ausgesetzt.

Die Vorgeschichte

Der US-amerikanische Präsident Dwight D. Eisenhower ließ am 28. Juli 1955 durch den Sprecher des Weißen Hauses, James Hagerty, verkünden, dass er als nationalen Beitrag der USA zum Internationalen Geophysikalischen Jahr (1. Juli 1957 bis 31. Dezember 1958) einen Erdsatelliten in Auftrag geben werde. In Zeiten des Kalten Krieges war dies natürlich eine Herausforderung an die Sowjetunion, die vier Tage später ebenfalls verkündete, einen Satelliten starten zu wollen. Die Russen gewannen das Wettrennen schließlich, als sie es schafften, am 4. Oktober 1957 Sputnik um die Erde kreisen zu lassen.

Als Voraussetzung für ein Projekt für das Internationale Geophysikalische Jahr wurde von den USA ein ziviles Projekt bzw. eine möglichst geringe militärische Beteiligung ins Auge gefasst, um mögliche Differenzen mit der Sowjetunion, mit der sich die USA zu der Zeit im Kalten Krieg befanden, klein zu halten.

Es standen drei verschiedene Varianten zur Auswahl:

• ein Projekt der Luftwaffe (US Air Force), basierend auf der zu diesem Zeitpunkt noch nicht existierenden Atlas-Interkontinentalrakete.
• ein Projekt der US-Armee (US Army), geleitet von Wernher von Braun, das innerhalb der US-Armee die Jupiter-C-Trägerrakete entwickelte (in Huntsvilles Redstone Arsenal, Alabama) und schon Erfahrungen auf diesem Gebiet hatte.
• das Projekt Vanguard unter der Leitung von Dr. John P. Hagen, die Raketentechnik sollte hierbei, basierend auf Vorarbeiten der US-Marine, neu entwickelt werden

Auch aus Geheimhaltungsgründen sollte für die Forschungszwecke nicht auf ein Raketenprojekt der militärischen Forschung zurückgegriffen werden, denn die US-amerikanischen Wissenschaftler wollten ihre Projekte für die Beteiligten aller Nationen so offen wie möglich halten und so viele Informationen wie möglich zur Verfügung stellen. So kam es zu der mutigen Wahl des Projekts Vanguard, für das innerhalb kurzer Zeit eine weitgehende Neuentwicklung der Raketentechnik in Angriff genommen werden musste. Der geplante Raketentyp war deutlich komplizierter als die Technik der provisorischen Jupiter-C-Trägerrakete, die auf einer modifizierten Mittelstreckenrakete vom Typ Redstone basierte.

Die Rakete

Die dreistufige amerikanische Trägerrakete (genannt Test Vehicle, Kürzel TV-x) wurde auf Basis der Viking-Höhenforschungsrakete entwickelt. Sie wurde ab 1957 eingesetzt und erlangte negative Berühmtheit durch ihre Fehleranfälligkeit (9 Fehlstarts bei 12 Missionen).

Daten

• Gesamtmasse: 10,5 t
• Nutzlast: 40 kg
• Höhe: 21,95 m
• max. Durchmesser: 1,14 m
• Startschub: 120 kN

Die Satelliten

Vanguard 1

Vanguard 1

Der kleine, kugelförmige Satellit Vanguard 1, der bei einem Durchmesser von 16,5 cm eine Masse von etwa 1,47 kg hat, wurde auch scherzhaft Grapefruit genannt. Er war der zweite erfolgreich in den Orbit gebrachte Satellit der USA nach Explorer 1 und der erste Satellit, der mit Solarzellen ausgestattet wurde. Dank dieser Energiequelle konnte man sieben Jahre lang, bis 1964, über die von ihm gesendeten Signale seine Flugbahn verfolgen und daraus Erkenntnisse über die Erdform ableiten.^[1]

Er erreichte eine Umlaufbahn zwischen 654 und 3969 km Höhe bei 34,25° Bahnneigung.^[2]

Durch den Strahlungsdruck wurde Vanguard 1 binnen 28 Monaten um 1600 m aus seiner Bahn verschoben.^[3] Auch nach 50 Jahren (Stand 2008) befindet er sich aber noch auf einer stabilen Umlaufbahn.^[4]

Starts

Die Vanguard-Trägerrakete explodiert kurz nach dem Abheben beim ersten Start am 6. Dezember 1957

• 6. Dezember 1957 – Erster Startversuch der vollständigen Trägerrakete. Wegen Schubverlustes stürzt sie weniger als eine Sekunde nach dem Abheben zurück auf die Startrampe und explodiert.
• 5. Februar 1958 – Nach 57 Sekunden versagt die Lagekontrolle. Die auftretenden aerodynamischen Kräfte führen zu strukturellem Versagen der Trägerrakete.
• 17. März 1958 – Start des Satelliten Vanguard 1 an Bord einer dreistufigen Trägerrakete (Kürzel TV-4).
• 28. April 1958 – Versagen der Elektrik der zweiten Stufe, wodurch die dritte Stufe nicht gezündet wurde.
• 27. Mai 1958 – Probleme mit der Lagekontrolle verhindern das Erreichen einer Umlaufbahn.
• 26. Juni 1958 – Zweite Stufe schaltet schon nach acht Sekunden wieder ab, dritte Stufe wird daher nicht gezündet.
• 26. September 1958 – Zweite Stufe lieferte nicht ausreichende Leistung.
• 17. Februar 1959 – Satellit Vanguard 2 mit einer Masse von rund 10 kg im Orbit platziert
• 13. April 1959 – Lagekontrolle der zweiten Stufe geht bei Abtrennung der ersten Stufe verloren.
• 22. Juni 1959 – Druckverlust in den Tanks nach Zündung der zweiten Stufe.
• 18. September 1959 – Satellit Vanguard 3 mit einer Masse von 22,7 kg im Orbit platziert. Dritte Stufe trennte sich jedoch nicht, wie geplant, vom Satelliten^[5].

Literatur

1. Horst Stöcker: Taschenbuch der Physik. 3. Auflage, Frankfurt 1998, ISBN 3-8171-1556-3.

Quellen

1. ↑ National Space Science Data Center der NASA, NSSDC Master Catalog, Eintrag: Vanguard 1, http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/masterCatalog.do?sc=1958-002B, Stand vom 26. Februar 200.8
2. ↑ Vanguard 1 bei space.skyrocket.de
3. ↑ Stöcker, Taschenbuch der Physik, 3. Aufl. 1998, S.747
4. ↑ http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/289496
5. ↑ http://space.skyrocket.de/doc_lau/vanguard.htm

Weblinks

 Commons: Vanguard – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

• Die Juno- und Vanguardraketen auf Bernd-Leitenbergers Webseite
• Vanguard: A History (NASA History Series, englisch)
• alle Flüge im Rahmen des Vanguard-Projektes (englisch)
• Web Archive: Essay über die Rahmenbedingungen des Projekts

US-amerikanische Trägerraketen

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Verwendete Raketenstufen: Agena · Castor · Centaur · EDS · IUS · PAM

(Siehe auch: Liste der Raketentypen)