Zahlen, bitte! Amerikas erste 111 Tage Im Satellitenzeitalter
Der Satellit Explorer 1 war nicht nur der US-amerikanische Start ins Satellitenzeitalter - er war auch die erfolgreiche Antwort auf den russischen Sputnik.
Heute sind Satelliten für das moderne Leben nicht mehr wegzudenken. Ohne sie funktioniert keine GPS-Navigation, die weltumspannende Kommunikation wäre viel schwerer zu realisieren und der Wissenschaft würden wichtige Instrumente in der Forschung fehlen. Begonnen hat das alles mit einem Wettlauf ins All.
Die Idee für die Unternehmung, die später zu den Sputnik- und Explorer-Satelliten führen sollte, entstand auf einer Kaffeetafel in Silver Springs, Maryland. Der US-amerikanische Physiker Dr. James Van Allen lud am 5. April 1950 einige Wissenschaftler zu sich ein, um über die Erforschung der Erde zu diskutieren.
Ihnen wurde im Verlauf der Diskussionen klar: Um mehr über das globale Zusammenspiel zwischen Atmosphäre, Weltraum und Klima zu erfahren, waren gemeinsam koordinierte, weltumspannende Beobachtungen erforderlich.
Polarjahr-Forschungen als Vorbild für globale Wissenschaftsinitiative
Der US-Geophysiker Lloyd Berker brachte dabei mit den internationalen Polarjahren frühere Forschungsinitiativen ins Gedächtnis, die 1882/1883 zwölf und 1932/1933 sogar 49 Nationen dazu brachten, sowohl die Polarregionen als auch darüber hinaus die Erde über einen gewissen Zeitraum gemeinsam zu erforschen. In verschiedenen Messtationen wurde so ein großer Satz vergleichbarer Daten gesammelt, die Wissenschaftler auf der ganzen Welt für ihre Forschungen verwenden konnten.
Der International Council of Scientific Unions (ICSU), ein internationaler wissenschaftlicher Rat, nahm die Idee begeistert auf. Aufgrund einer erwarteten hohen Sonnenaktivität bot sich der Zeitraum 1957/1958 an. Somit wurde das International Geophysical Year (IGY) für den Zeitraum vom 1. Juli 1957 bis zum 31. Dezember 1958 festgelegt. Die großzügige Auslegung des "Jahres" auf insgesamt 18 Monate war dafür gedacht, einen größeren Messzeitraum zu haben.
(Bild: NASA)
Von Braun mit erstem Vorschlag für einen Satelliten
Wernher von Braun, im Zweiten Weltkrieg maßgeblich an der Entwicklung der deutschen V2-Rakete (A4) beteiligt und danach in die USA übergesiedelt, hatte unabhängig davon bereits 1954 mit der US-Army und dem Forschungsbüro ONR einen Entwurf für einen Satelliten ausgearbeitet: Das Projekt Orbiter hätte bereits 1956 über eine zur Jupiter-C erweiterte Redstone-Rakete einen zwei Kilogramm schweren Satelliten ins All bringen können.
Dieses Vorhaben wurde noch im selben Jahr erst einmal aus technischen und politischen Gründen vom Weißen Haus abgelehnt. Nachdem 1955 klar wurde, dass nun für das geophysikalische Jahr ein Satellitenstart geplant sei, wurde Projekt Orbiter modifiziert und erneut zur Diskussion gestellt.
Jupiter-C/Juno 1:
Länge: 21,3 m
Spannweite: 3,66 m
Durchmesser: 1,78 m
Startmasse: 31,5 t
4 stufig.
Explorer 1:
Startmasse: 13,91 kg
(davon 8,32 kg Nutzlast)
Exzentrizität: 0,140
Bahnneigung: 33,24°
Umlaufzeit: 114,8 min
Perigäum 358 km
Apogäum 2535 km
Startdatum: 1. Februar 1958, 03:48 UTC
Letzte Funkverbindung: 23. Mai 1958
Missionsdauer: 111 Tage (aktiv)
Wiedereintritt: 31. März 1970
Ein weiteres Projekt wurde durch die US-Airforce eingebracht: die Verbringung eines Satelliten in eine Umlaufbahn durch die noch zu entwickelnde Atlas-Rakete.
Das dritte Projekt basierte wiederum auf eine Entwicklung des Naval Reserch Lab der Navy: Projekt Vanguard. Dieses Projekt sollte am 9. September 1955 den Zuschlag erhalten das Satellitenprogramm für die USA durchzuführen.
Ankündigung der Satellitenstarts
Am 29. September 1955, kurz vorm sechsten Kongress der internationalen astronautischen Föderation, gab das Weiße Haus das Vorhaben bekannt, während des Internationalen Geophysikalischen Jahres mehrere Satelliten zu starten. Am zweiten August 1955 kündigte auch die Sowjetunion den Start eines Satelliten an, wurde aber von der Allgemeinheit weniger ernst genommen.
1957 kristallisierte sich heraus, dass sich die Entwicklung von Atlas bis 1959 verschieben würde, sodass Vanguard theoretisch nur noch einen Konkurrenten um den ersten Start fürchten musste: die Jupiter C-Rakete um Wernher von Braun und dem Jet Propulsion Laboratory (JPL). Sie bewies in mehreren Tests ihre Leistungsfähigkeit.
Russischer Sputnik erster Satellit im All
Der 4. Oktober 1957 warf nochmal alles durcheinander: Die Sowjetunion schoss mit Sputnik den ersten Satelliten ins All. Die USA waren nicht nur düpiert, sondern kamen unter extremen Zugzwang darauf zu reagieren. Eigentlich als Vorversuch geplant, reagierte das Weiße Haus am 9. Oktober 1957 und kündigte für den Dezember einen Raketenstart an.
Und auch die Jupiter-C war wieder im Spiel: Von Brauns Team erhielt nun den Auftrag einen Vanguard-Ersatz zur Startreife zu bringen. Nun fiel auch erstmals der Name des Programms: Explorer 1.
Geplant als 2,05 Meter langer Zylinder mit knapp 14 Kilogramm Startmasse war der Satellit mit geophysikalischen Magnetometern bestückt um den Strahlungsgürtel der Erde nachzuweisen.
Und inmitten dieser zugespitzten Situation platzte nochmals die Sowjetunion rein: Während die USA noch mitten in der Vorbereitung war überhaupt einen Satelliten in die Umlaufbahn zu schicken, schoss die Sowjetunion am 3. November 1957 mit der Hündin Laika an Bord der Sputnik 2 ein Säugetier in das All.
(Bild: NASA)
Misslungener Start von Vanguard
Nach langem Hin und Her hob die Vanguard am 6. Dezember 1957, um 11:44 UTC von der Startplattform im Cape Canaveral Air Force Station ab. Jedoch schaffte die in dieser Form noch nie getestete Rakete nur knappe zwei Höhenmeter, bevor sie zurückstürzte und in einem Feuerball explodierte. Zwar zeigte sich der kleine Satellit robust und sendete sofort Signale an die Bodenstation, jedoch war das aus wenig neben der Startplattform nicht im Sinne des Erfinders. Die Presse überbot sich mit Häme und Spott.
Diese tiefe Blamage und Probleme unmittelbar danach einen weiteren Start durchzuführen gab dem Explorer 1-Team ein kurzes Zeitfenster, um ihre Rakete zu starten. Am 1. Februar 1958 war es so weit. Nach wetterbedingten Verschiebungen die beiden Tage zuvor begann um 13:30 Ortszeit der Countdown. Gegen 22:48 hob die Rakete ab.
Explorer 1 meldet sich aus der Umlaufbahn
Das Team musste eine Stunde und 53 Minuten warten bis es Gewissheit hatte: Explorer 1 war erfolgreich gestartet und somit hatten die USA ihren ersten Satelliten ins All gebracht. Nicht nur brachte der Start wieder einiges an Prestige zurück, auch die Forschung verlief erfolgreich: Durch die Magnetometer wurde der vermutete Strahlungsgürtel nachgewiesen – der Van-Allen-Gürtel erhielt damit seinen Namen.
(Bild: NASA)
Der Start von Explorer 1 war zudem der Startschuss für das umfangreichste Satellitenprogramm der 1958 gegründeten US-Weltraumorganisation NASA. Die bisherige Bilanz: 83 Starts waren erfolgreich bei 11 Fehlschlägen. Für die Zukunft sind bereits acht weitere Explorer-Missionen geplant.
Für Wernher von Braun änderte sich auch einiges. Wenig später konnte er nämlich ein neues Ziel in Angriff nehmen: Destination Mond! (mawi)
