Wird die bemannte Raumfahrt jemals wirklich sicher sein?

Die Gefahren menschlichen Flugverkehrs werden in den nächsten Wochen für viele Menschen ein Thema sein, wenn die NASA und die Nation drei Weltraumtragödien feiern.

Vor fünfundzwanzig Jahren, am Freitag (28. Januar), brach die Raumfähre Challenger weniger als zwei Minuten nach dem Start auseinander und tötete alle sieben Astronauten an Bord. Am 1. Februar 2003 wurden das Shuttle Columbia und ihre sieben Astronauten Crew beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre verloren. Und am 27. Januar 1967 tötete ein Feuer bei einem Bodentest drei Astronauten, die sich auf die Apollo-I-Mission vorbereiteten.

Diese Unfälle verstärken die Vorstellung, dass die Entsendung von Menschen in den Weltraum ein riskantes Unterfangen ist, und Experten werden sagen, dass sie für eine gewisse Zeit riskant bleiben werden. Viele Faktoren verschwören sich dazu, dies zu tun, einschließlich der extremen Energien, die benötigt werden, um die Erdumlaufbahn und die unwirtliche Umgebung des Weltraums zu erreichen.

"Wir müssen zugeben, dass dies ein gefährliches Zeug ist, und wir müssen es so behandeln", sagte Bryan O'Connor, Leiter des Sicherheits- und Missionssicherheitsbüros der NASA, gegenüber ProfoundSpace.org. "Es lohnt sich, wenn wir eine gute Mission haben. Aber wir können das Risiko nicht unterschätzen." [Infografik: Die Gefahren der bemannten Raumfahrt]

Bemannte Raumfahrt: Durch die Zahlen

Die NASA hat in den 30 Jahren des Space-Shuttle-Programms 132 bemannte Shuttle-Missionen gestartet. Die Agentur hat zwei von ihnen verloren - Challenger und Columbia.

Das russische Soyuz-Programm hat eine ähnliche Ausfallrate, mit zwei tödlichen Unfällen in etwas über 100 bemannten Missionen - obwohl Sojus in fast 40 Jahren keinen Todesfall hatte.

Das Shuttle und die Soyuz-Risiken stehen somit im selben Stadion wie die Chancen zu sterben, wenn man versucht, den Mount Everest zu besteigen. Von 1922 bis 2006 starb einer von 49 Menschen, die den Aufstieg unternommen hatten, im Sterben, sagte O'Connor.

Das Risiko erhält eine völlig neue Perspektive im Vergleich zum Sicherheitsrekord der kommerziellen Luftfahrt. Im Jahr 2010 hatten US-Fluggesellschaften keinen einzigen tödlichen Unfall, obwohl sie mehr als 10 Millionen Mal in die Lüfte gestiegen waren und etwa 700 Millionen Passagiere befördert hatten.

Die Probleme

Ein Raketen-Trip in eine erdnahe Umlaufbahn mit einem San Diego von San Francisco nach Los Angeles zu vergleichen, ist allerdings nicht wirklich fair - es sind zwei völlig unterschiedliche Bestien.

In den Weltraum zu gelangen, erfordert traditionell große Mengen an Energie, die gefährlich produziert werden kann. Die Weltraumumgebung selbst stellt ein Raumschiff und seine Besatzung vor andere Herausforderungen wie hohe Strahlungspegel und sich schnell bewegende Orbitaltrümmer.

Und es ist nicht einfach, zu den relativ freundlichen Grenzen der Erde zurückzukehren, da der Wiedereintritt extreme Temperaturen erzeugt, die durch das Äußere eines Raumschiffs brennen können.

"Es ist nicht leicht, Menschen in den Weltraum zu katapultieren", sagte Bob Doremus, Sicherheitsmanager für das Shuttle-Programm der NASA, zu ProfoundSpace.org. "Und wir haben das im Laufe der Zeit durch einige sehr harte Lektionen im Shuttle-Programm gelernt."

Üben, üben, üben

Ein wichtiger Grund, warum die menschliche Raumfahrt so riskant bleibt, ist laut O'Connor, dass sie so teuer ist.

In der Luftfahrt-Welt ist es üblich, ein neues Flugzeug ein paar tausend Mal zu testen, um sicherzustellen, dass alles richtig funktioniert und alle Knicke ausgearbeitet werden, sagte O'Connor. Aber Kostenprobleme machen solch ausgedehnte Flugtests für Raumschiffe praktisch unmöglich, fügte er hinzu.

"Im Raumfahrtbereich ist es so teuer, dass wir dazu neigen, sehr früh in der Entwicklungsphase unsere Missionen zu fliegen", sagte O'Connor. "Wir beweisen unser System, während wir damit unsere Mission erfüllen. Wir haben nicht den Luxus, diese in Serie zu machen."

Das gilt auch für das Space Shuttle, das 1981 erstmals Menschen in den Weltraum brachte und später in diesem Jahr in den Ruhestand gehen wird.

"Ich glaube, dass das Shuttle immer noch in einer Flugtestumgebung ist", sagte O'Connor. "Es ist nicht wirklich einsatzfähig und wird es wahrscheinlich auch nie sein, selbst wenn wir es noch 10 bis 15 Jahre fliegen würden."

Laut dem CEO und Präsidenten von Virgin Galactic, George Whitesides, seien Flugversuche auch im aufstrebenden privaten Raumfahrtsektor von entscheidender Bedeutung. Virgin Galactic plant bald kommerzielle kommerzielle Ausflüge in den suborbitalen Raum, vielleicht im nächsten Jahr oder so.

Die Ziele von Virgin Galactic unterscheiden sich deutlich von denen der NASA, daher sind die Sicherheitsprobleme und -aussichten der beiden Entitäten nicht direkt vergleichbar. Aber die Bedeutung der Praxis ist eine gemeinsame Verbindung.

"Am besten ist es, zu fliegen", sagte Whitesides zu ProfoundSpace.org. "Sie können so viele Modelle fahren, wie Sie möchten, und im Laufe der Zeit werden diese Modelle immer anspruchsvoller werden. Aber am Ende des Tages ist es ein echtes Fahrzeug, das für die Verbesserung der Sicherheit des Systems am wichtigsten ist. "

Sicherheit wird sich im Laufe der Zeit verbessern

Wie die Luftfahrt wird auch die bemannte Raumfahrt im Laufe der Jahre immer sicherer und das Wissen wächst, so die Experten.

"Obwohl es immer ziemlich riskant sein wird, wird das Risiko mit Erfahrung reduziert", sagte John Logsdon, ein Experte für Weltraumpolitik und emeritierter Professor an der George Washington Universität in Washington, D.C.

Technologische Fortschritte sollten auch helfen, sagte O'Connor und bemerkte, dass Antriebssysteme zuverlässiger werden könnten und Strukturen in der Lage wären, den extremen Belastungen, die Weltraumflüge verursachen, standzuhalten.

Andere Sicherheitsdurchbrüche könnten in innovativen Raumfahrzeugen oder Missionsdesigns entstehen, insbesondere wenn dieses Design Einfachheit betont, so Logsdon. Die Idee ist: Je weniger komplex ein Raumschiff oder eine Rakete ist, desto weniger Dinge können damit schief gehen.

"Der beste Weg, um das Risiko zu reduzieren, ist ein einfaches System", sagte Logsdon zu ProfoundSpace.org.

Whitesides war sich einig, dass Einfachheit der Schlüssel ist. Einfachheit ist ein Hauptziel von Scaled Composites, dem kalifornischen Unternehmen, das das SpaceShipTwo von Virgin Galactic gebaut hat, fügte er hinzu.

"Ich weiß nicht, ob ich es ein einfaches Fahrzeug nennen würde. Es ist schließlich ein Raumschiff", sagte Whitesides. "Aber es ist so einfach wie es sein kann, um das erklärte Ziel zu erreichen."

Das Missionsdesign von Virgin Galactic trägt auch zur Maximierung der Sicherheit bei, fügte er hinzu. SpaceShipTwo schießt keine Rakete ab, um in den Weltraum zu fliegen, bis es in einer Höhe von 50.000 Fuß in der Atmosphäre ist, die von einem Mutterschiff in diese Höhe getragen wird. Und das Raumschiff landet auf einer Rollbahn, Segelflugzeug-Stil.

"Die ersten und letzten 50.000 Fuß werden durch im Wesentlichen gut etablierte Luftfahrttechnologie abgewickelt", sagte Whitesides.

Es passieren lassen

Whitesides zeigte sich zuversichtlich, dass die bemannte Raumfahrt in einigen Jahrzehnten genauso sicher sein kann wie viele andere Transportmittel. Aber dorthin zu kommen wird ein Prozess sein, sagte er.

Dieser Prozess ist im Gange und seit Juri Gagarin 1961 der erste Mensch im Weltraum wurde. Und er wird von den rund 400 Menschen vorangetrieben, die bereits Depots für Flüge auf SpaceShipTwo deponiert haben, sagte Whitesides.

"Diese Leute sind diejenigen, die aufsteigen und sagen:, Ich bin bereit, mein Geld zu senken, ich bin bereit, mit den Fahrzeugen, die wir jetzt haben, zu fliegen '", sagte Whitesides. "Natürlich liegt es in unserer Verantwortung, diese Fahrzeuge so sicher wie möglich zu machen."

Die Raumfahrt kann im Moment mit Risiken verbunden sein, aber die potenziellen Belohnungen - die Erforschung des Sonnensystems und möglicherweise die Errichtung von Außenposten auf anderen Welten - sind es für viele Menschen wert.

Das Wichtigste ist, dieses Risiko nicht zu unterschätzen, sondern es zu schätzen, es zu studieren und daran zu arbeiten, es so weit wie möglich zu minimieren, sagten Experten.

"Wenn Sie ein Risiko eingehen, mit offenen Augen und Sie verstehen es, dann können Sie wirklich weitermachen", sagte Doremus.