Soyuz TMA-5 launch.jpg Raumkapsel (Baikonur, 14. Oktober 2004)]] Die Sojus-Rakete * (russisch Союз für Union, Vereinigung; englisch Soyuz) ist eine der Weiterentwicklungen der weltweit ersten Interkontinentalrakete, der R-7, die am 15. Mai 1957 zu ihrem ersten Flug startete. Die erste offizielle Weltraummission hatte die R-7 am 4. Oktober 1957 mit Sputnik 1 an Bord. Durch die ständige Weiterentwicklung entstanden viele Varianten der R-7, die zudem immer leistungsfähiger und zuverlässiger wurden. Eine der bekanntesten Varianten der R-7 ist die Sojus. Sie entstand durch leichte Modifizierungen der Woschod-Rakete, mit der anfänglichen Aufgabe, bemannte Sojus-Raumschiffe zu starten. Dabei waren die Unterschiede zwischen beiden Raketen so gering, dass einige Autoren die Woschod ebenfalls zu der Sojus-Reihe rechnen. Der Erststart der Sojus fand am 28. November 1966 statt (die Woschod flog bereits seit 1963). Seitdem wurde die Rakete zum Starten von unterschiedlichsten Nutzlasten verwendet, darunter waren unter anderem alle bemannten Sojus-Kapseln, Progress-Raumtransporter, niedrigfliegende Forschungs- und Militärsatelliten und seit dem Jahr 1999 mit zusätzlichen Ikar- oder Fregat-Oberstufen auch ESA-Raumsonden und kommerzielle Satelliten.
Heute ist die Sojus-Rakete die meistgeflogene orbitale Rakete der Welt mit insgesamt mehr als 850 Flügen und eine der erfolgreichsten mit einer Zuverlässigkeitsquote von 97,5 %. Außerdem ist sie die einzige aktive Trägerrakete der Russischen Föderation, die für den bemannten Raumflug zugelassen ist. Kommerziell wird die Rakete von der Firma Starsem vermarktet, die sie ab Ende 2008 auch von dem europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guayana, starten lassen will.
Soyuz rocket engines.jpg Die dritte Stufe der Sojus wird von dem RD-0110 Triebwerk angetrieben, das ebenfalls Kerosin und flüssigen Sauerstoff (LOX) verbrennt. Die Stufe wird als Block I (russ. И) bezeichnet. Sie wird mit der zweiten Stufe der Rakete, dem Kernblock A (engl. als Core bezeichnet), durch einen Gitterrohradapter verbunden und wird zwei Sekunden vor dem Brennschluss des Blocks A gezündet.
Soyuz tm-31 transported to launch pad.jpg an Bord, man sieht im Vordergrund das SAS-Rettungssystem auf der Spitze der Rakete (Baikonur, Oktober 2000)]] Bei bemannten Einsätzen trägt die Sojus zusätzlich ein Rettungsystem (russisch САС - система аварийного спасения, zu deutsch SAS) für Kosmonauten mit sich. Das System besteht aus einem Komplex von Feststoffraketen, die oben an der Sojus angebracht sind. Bei einem Fehlstart werden sie gezündet und tragen die Kabine mit den Kosmonauten innerhalb kürzester Zeit aus der Gefahrenzone. Am 27. September 1983 explodierte eine Sojus-U direkt auf dem Starttisch, das Rettungssystem rettete die Besatzung des Sojus T-10-1 Raumschiffs nur Sekunden vor der Explosion. Durch den Einsatz dieses Rettungssystems gab es bisher keine tödlichen Unfälle beim Start von Sojus-Raumschiffen (allerdings welche bei der Landung). Zu diesem System gehören auch die vier auffälligen rechteckigen Bauteile an den Seiten der Nutzlastverkleidung. Diese sogenannten Gitterflügel klappen bei Aktivierung des Rettungssystems aus und dienen der aerodynamischen Stabilisierung. Kleine Feststoffraketen an der äußersten Spitze dienen der Trennung der Nutzlastverkleidung vom Raumschiff.
Startanlagen der Sojus existieren sowohl in Baikonur als auch in Plessezk, wobei bemannte Starts nur von Baikonur aus erfolgen, was an dem energetisch günstigeren Standort von Baikonur bei einem Flug zu einer Raumstation liegt.
Soyuz installation 1975-07-15.jpg Raumschiff auf der Startrampe (Baikonur, Juli 1975)]]
Die Wende kam, als in Kooperation mit Arianespace die Firma Starsem gegründet wurde, die die Sojus im Westen zum Start von kommerziellen Satelliten anbot. Bald kamen die ersten Startaufträge und damit auch Geld in die Kassen, das zur Weiterentwicklung der Sojus verwendet werden konnte. Die ursprünglichen Pläne von Starsem sahen vor, ab 2002 eine Sojus-U, die mit einem digitalen Steuerungssystem und mit den RD-107A und RD-108A Triebwerken in der ersten und der zweiten Stufe ausgestattet ist, unter der Bezeichnung Sojus-ST anzubieten. Außerdem sollte die Sojus-ST über eine größere und geräumigere Nutzlastverkleidung (von der Ariane 4 übernommen) verfügen und eine neue Oberstufe, genannt Fregat, zum Erreichen von hohen Orbits einsetzen. Eine Sojus-ST mit dem neuen RD-0124 Triebwerk in der dritten Stufe sollte Sojus-ST+ heißen.
An Stelle von Sojus-ST kam 2001 die Sojus-FG, die sich von der gewöhnlichen Sojus-U nur durch die RD-107A und RD-108A Triebwerke in den ersten beiden Stufen unterschied. Sie wird nun zum Starten bemannter Raumkapseln und Raumtransportern verwendet. Außerdem wurde die Fregat-Stufe in Verbindung mit der Sojus-U und später auch mit der Sojus-FG getestet und mehrfach erfolgreich eingesetzt.
Am 8. November 2004 startete erfolgreich die Sojus-2.1a, die die nächste Entwicklungsstufe auf dem Weg zur Sojus-2 darstellt. Sie verfügt nun über das digitale Flugsteuerungssystem und eine an das RD-0124 angepasste Drittstufe, die allerdings noch von einem älteren RD-0110 angetrieben wird. Ein bis zwei weitere Sojus-2.1a Starts sind 2006 geplant (davon ein Start Mitte 2006 mit dem europäischen MetOp-A Wettersatelliten unter Nutzung einer Fregat-Stufe und einer Ariane-4-Nutzlastverkleidung), bevor Sojus-2.1b, die den ehemaligen Planungen der Sojus-2 entspricht, in der zweiten Hälfte 2006 zum ersten Mal in Baikonur starten soll. Ab Ende 2008 soll Sojus-2.1b zusammen mit der Sojus-2.1a unter der Bezeichnung Sojus-ST in Kourou für kommerzielle Starts zur Verfügung stehen.
Die Nutzlastkapazität der Sojus-2.1a beträgt bei einem Start von Baikonur bis zu 7.020 kg in einen 200 km hohen Orbit und bei einem Start von Plessezk bis zu 6.830 kg in einen 220 km hohen Orbit. Sojus-2.1b kann von Baikonur aus bis zu 8.250 kg in einen 200 km hohen Orbit und von Plessezk aus bis zu 7.020 kg in einen 220 km hohen Orbit befördern. Die Nutzlastkapazität der Sojus-ST bei einem Start von Kourou aus dürfte noch um einiges höher liegen.
Zur Zeit (2005) gibt es Gespräche über eine Weiterentwicklung der Sojus-2 Rakete namens Sojus-2.3. Diese soll in der Zentralstufe ein Kusnezow NK-33 Triebwerk einsetzen und ähnelt somit dem Jamal/Aurora Konzept (siehe dazu den entsprechenden Abschnitt dieses Artikels). Die LEO-Nutzlastkapazität der Sojus-2.3 wird mit 11 t von Baikonur/Plessezk aus und 12,7 t von Kourou aus angegeben.
Da Kourou viel näher am Äquator als Baikonur liegt, ist es energetisch günstiger von dort geostationäre Satelliten zu starten, so dass eine Sojus in Kourou über eine höhere Nutzlastkapazität als in Baikonur oder Plessezk verfügt. Die Nutzlastkapazität der Sojus-ST wird mit 2.720 kg für einen Geotransferorbit, 1.360 kg für einen geostationären Orbit und 4.350 kg für einen sonnensynchronen Orbit angegeben.
Es erscheint außerdem möglich, die ohnehin schon für bemannte Flüge zugelassene Sojus in Kourou zum Starten von Astronauten einzusetzen. Auch bei einem Flug zu der internationalen Raumstation ISS würde die Nutzlastkapazität der Sojus im Vergleich zu Baikonur steigen. Allerdings gab es bisher keine offiziellen Gespräche zwischen der ESA und Russland, die bemannte Starts in Kourou betreffen, eine solche Möglichkeit wird jedoch für die Zukunft nicht ausgeschlossen.
Die erste Stufe der Jamal (Booster) wird weitgehend unverändert von der Sojus-U übernommen. Die zweite Stufe (Zentralstufe) wird mit einem einzelnen NK-33 Triebwerk angetrieben. NK-33 ist ein Triebwerk der sowjetischen Mondrakete N1, die gleichzeitig mehrere davon einsetzte. Die Triebwerke werden nicht mehr produziert, es sind jedoch noch etwa 30 Stück von dem N1-Programm übrig geblieben. Für den erneuten Einsatz wurden die gelagerten Triebwerke eingehend getestet und erhielten zudem einige Modifikationen: so wurde zum Beispiel der Innendruck erhöht und das Triebwerk wurde schwenkbar gelagert. Zusätzlich zum Einbau des NK-33 wurde der Durchmesser des Zentralblocks der Rakete auf maximal 3,44 m erhöht (in der Sojus - 2,66 m) und dessen Treibstoffzuladung bis auf 141 t (50 t mehr als in der Sojus) angehoben. Der Durchmesser der dritten Stufe wurde ebenfalls erhöht, was eine Treibstoffzuladung von 30 t erlaubte. Die Stufe sollte von einem RD-0124 angetrieben werden, das auch bei der Sojus-2 verwendet wird. Außerdem sollte die Rakete eine vierte Stufe mit dem Namen Taimyr (russisch Таймыр) erhalten, die von dem Block D der Proton-Rakete abgeleitet wird. Gleichzeitig sollte die Rakete eine neue und größere Nutzlastverkleidung erhalten.
Die Startmasse der Jamal sollte 374 t betragen, somit konnte sie von den Startanlagen der Sojus in Baikonur und Plessezk gestartet werden, die Raketen mit maximaler Masse von 400 t tragen können. Die Nutzlastkapazität wird mit 11,8 t in einen 200 km hohen Orbit von Baikonur aus, 11,3 t in einen 200 km hohen Orbit von Plessezk aus und 1,36 t in den GEO angegeben.
Obwohl die Rakete mit relativ geringen Modifikationen und bereits fertigen von der N1 übrig gebliebenen NK-33 Triebwerken entwickelt werden konnte, fehlte dafür das Geld, so dass Jamal in dieser Konfiguration bisher nicht verwirklicht wurde. Bereits 1999 entstand auch das Projekt der Aurora, einer Exportvariante der Jamal.
Aurora unterscheidet sich nur geringfügig von Jamal: die wichtigsten Unterschiede sind ein verbessertes NK-33-1 Triebwerk in der Zentralstufe sowie eine noch geräumigere Nutzlastverkleidung. NK-33-1 ist eine Variante des NK-33, die über eine ausfahrbare Düse verfügt. Die Düse wird in etwa 10 km Höhe ausgefahren und ermöglicht so das Triebwerk an verschiedene Phasen des Flugs besser anzupassen. Allein dadurch wird die Nutzlastkapazität der Rakete um etwa 2 % gesteigert. Zusätzlich zum NK-33-1 sollte in der Zentralstufe ein mit vier Brennkammern ausgestattetes RD-0124R Triebwerk zur Steuerung der Rakete eingebaut werden. Dies ist eine Variante des RD-0124 der dritten Stufe der Sojus-2/Jamal Rakete. Da sich diese Art von Steuerung als technisch schwer realisierbar erwies, entschied man RD-0124R nicht zu entwickeln und stattdessen das NK-33-1 Triebwerk schwenkbar einzusetzen, wozu man das Kreuzgelenk des RD-0120 Triebwerks der Energija-Rakete verwendete. In der ersten Stufe (Booster) sollten RD-107A Triebwerke der Sojus-FG eingesetzt und die dritte Stufe sollte von einem RD-0154 angetrieben werden. RD-0154 ist eine Variante des RD-0124 mit einer Brennkammer, das Triebwerk ist schwenkbar gelagert und verfügt über eine ausfahrbare Düse. Als vierte Stufe war mit Korwet (russisch Корвет, englisch Corvet für Korvette) ähnlich wie bei Jamal eine von dem Block D der Proton-Rakete abgeleitete Stufe geplant, die von einem 11D58MF Triebwerk angetrieben werden sollte. Leermasse der Korwet-Stufe beträgt 1.649 kg, Treibstoffzuladung 10 t. Die Rakete sollte sowohl in dreistufiger (niedrige Umlaufbahnen) als auch in vierstufiger Konfiguration (hohe Umlaufbahnen) fliegen. Die Startmasse der vierstufigen Variante sollte 379 t betragen.
Durch die Verbesserungen an der Rakete und das Verlegen des Startplatzes näher an den Äquator steigt die Nutzlastkapazität der Aurora auf 11.860 kg in einen 200 km Orbit mit einer Bahnneigung von 11,3°, 4.350 kg in den Geotransferorbit und 2.600 kg in den geostationären Orbit.
Da im Laufe des Jahres 2004 die russische Raumfahrtbehörde eine Angara-Rakete oder in Kooperation mit der Ukraine eine Zenit-Rakete für den Transport von Kliper bevorzugte, wurde das Projekt der Onega bis auf weiteres auf Eis gelegt. Nachdem die europäische Raumfahrtbehörde ESA Mitte 2005 ihr Interesse am Kliper bekundigte, ist Onega bzw. eine ähnliche Rakete mit einem NK-33-1 in der Zentralstufe, RD-120.10F in den Boostern und RD-0146E in der dritten Stufe unter der Bezeichnung Sojus-3 als Träger wieder im Gespräch, denn sie würde einen Start des Raumschiffs vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou erlauben, wo derzeit sowohl Startanlagen für die Sojus-2 Rakete entstehen als auch bereits eine LH2-Infrastruktur für die Ariane 5 existiert. Bei der Versammlung des Europäischen Weltraumrates im Dezember 2005 wurden jedoch keine finanziellen Mittel für Kliper genehmigt.
- bgcolor="#FFDEAD" | Datum und Uhrzeit UTC | Typ | Stufen | Startplatz | Nutzlast | Art der Nutzlast | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ... | ... | ... | ... | ... | ... | ... |
| 8. November 2004 18:30 | Sojus-2-1a | 3 | Pl LC43/PU4 | Oblik-Mockup | Messnutzlast für den Testflug, suborbital | Erfolg |
| 23. Dezember 2004 22:19 | Sojus-U | 3 | Ba LC1/PU5 | Progress M-51 | Versorgungsflug zur ISS | Erfolg |
| 28. Februar 2005 19:09 | Sojus-U | 3 | Ba LC1/PU5 | Progress M-52 | Versorgungsflug zur ISS | Erfolg |
| 15. April 2005 00:45 | Sojus-FG | 3 | Ba LC1/PU5 | Sojus TMA-6 | Bemannte Mission zur ISS | Erfolg |
| 31. Mai 2005 12:00 | Sojus-U | 3 | Ba LC1/PU5 | Foton-M2 | Mikrogravitationsforschung | Erfolg |
| 16. Juni 2005 23:10 | Sojus-U | 3 | Ba LC1/PU5 | Progress M-53 | Versorgungsflug zur ISS | Erfolg |
| 13. August 2005 23:28 | Sojus-FG/Fregat | 4 | Ba LC31/PU6 | Galaxy 14 | Kommunikationssatellit zur Versorgung von Kabelfernsehnetzen | Erfolg |
| 2. September 2005 09:50 | Sojus-U | 3 | Ba LC31/PU6 | Kosmos-2415 | Militärische Aufklärung, Topografie | Erfolg |
| 8. September 2005 13:07:54 | Sojus-U | 3 | Ba LC1/PU5 | Progress M-54 | Versorgungsflug zur ISS | Erfolg |
| 1. Oktober 2005 03:54:53 | Sojus-FG | 3 | Ba LC1/PU5 | Sojus TMA-7 | Bemannte Mission zur ISS | Erfolg |
| 9. November 2005 03:33:34 | Sojus-FG/Fregat | 4 | Ba LC31/PU6 | Venus Express | Venussonde | Erfolg |
| 21. Dezember 2005 18:38:18 | Sojus-U | 3 | Ba LC1/PU5 | Progress M-55 | Versorgungsflug zur ISS | Erfolg |
| 28. Dezember 2005 05:19:08 | Sojus-FG/Fregat | 4 | Ba LC31/PU6 | GIOVE A (GSTB V2/A) | Testsatellit für das Galileo Navigationssystem | Erfolg |
| 30. März 2006 02:30:18 | Sojus-FG | 3 | Ba LC1/PU5 | Sojus TMA-8 | Bemannte Mission zur ISS | Erfolg |
| 24. April 2006 16:03:25 | Sojus-U | 3 | Ba LC1/PU5 | Progress M-56 | Versorgungsflug zur ISS | Erfolg |
| 3. Mai 2006 17:38 | Sojus-U | 3 | Pl LC-16 | Kosmos 2420 | militärischer Aufklärungssatellit | Erfolg |
| 15. Juni 2006 08:00:00 | Sojus-U | 3 | Ba LC1/PU5 | Resurs DK-1 | Erdbeobachtungssatellit | Erfolg |
| 24. Juni 2006 15:08:18 | Sojus-U | 3 | Ba LC1/PU5 | Progress M-57 | Versorgungsflug zur ISS | Erfolg |
Stand der Liste: 24. Juni 2006
- bgcolor="#FFDEAD" | Datum und Uhrzeit UTC | Typ | Stufen | Startplatz | Nutzlast | Art der Nutzlast | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 17. Juli 2006 | Sojus-2.1a/Fregat | 4 | Ba LC31/PU6 | MetOp A | Wettersatellit auf polarer Bahn | Geplant, erster Start einer Sojus mit einer Nutzlastverkleidung vom ST-Typ |
| 13. September 2006 | Sojus-FG | 3 | Ba LC1/PU5 | Sojus TMA-9 | Bemannte Mission zur ISS | Geplant |
| 18. Oktober 2006 | Sojus-U ? | 3 | Ba LC1/PU5 | Progress M-58 | Versorgungsflug zur ISS | Geplant |
| Oktober 2006 | Sojus-2.1b/Fregat | 4 | Ba LC31/PU6 | COROT | Weltraumteleskop | Geplant |
| November bis Dezember 2006 | Sojus-FG/Fregat | 4 | Ba LC31/PU6 | GIOVE B (GSTB V2/B) | Testsatellit für das Galileo Navigationssystem | Geplant |
Soyuz launch vehicle | Soyuz (roket) | Lanciatore Soyuz | Szojuz rakéta | Sojoez (raket) | Союз (РН) | Sojuz
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"Sojus (Rakete)".
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