Raumsperber

Raumsperber der 4. Generation

Raumsperber der 5. Generation

Der Raumsperber ist eine seit der Mitte des 25. Jahrhunderts verwendete Familie wiederverwendbarer Raumfahrzeuge der Unionsrepublik Ancalim-Feanaro (UAF). Ursprünglich als kleiner zweisitziger Raumjäger entwickelt, entstanden im Laufe der folgenden Jahrzehnte zahlreiche militärische und zivile Varianten.

Raumsperber gehören zu den bedeutendsten technischen Entwicklungen der frühen ultischen Raumfahrt. Ihre Besonderheit bestand von Beginn an in der Kombination konventioneller Antriebssysteme mit einem auf Carnesit (Ct-315) basierenden Zusatzantrieb.

Die ersten Modelle wurden dabei noch weitgehend empirisch entwickelt. Die physikalische Ursache der besonderen Wirkung des Carnesits war zu dieser Zeit nicht verstanden. Erst Jahrzehnte später gelang Chugan Yomaris mit der Beschreibung des nach ihm benannten Yomaris-Effekts eine theoretische Erklärung.

Während die ersten Raumsperber ausschließlich für kurze Flüge im Raum Ultos–Jasny ausgelegt waren, können die gegenwärtigen Systeme der fünften Generation für bemannte Langstreckenmissionen innerhalb großer Teile des Solas-Systems eingesetzt werden.

Entwicklung

Die Entwicklung des Raumsperbers begann in der ersten Hälfte des 25. Jahrhunderts mit dem Ziel, ein kleines, eigenständig operierendes Raumfahrzeug zu schaffen, das sowohl innerhalb einer Atmosphäre als auch im freien Raum eingesetzt werden konnte.

Bis dahin waren Raumfahrzeuge entweder weitgehend auf den orbitalen Betrieb beschränkt oder auf größere Trägersysteme angewiesen.

Den entscheidenden technischen Fortschritt stellte die Entwicklung der von Sorka Tuspis konstruierten Tuspis-Konverter dar. Diese ermöglichten erstmals eine kontrollierte Nutzung der ungewöhnlichen Schwingungseigenschaften des Carnesits Ct-315 innerhalb eines kompakten Antriebssystems.

Zu diesem Zeitpunkt war lediglich bekannt, dass angeregtes Carnesit unter bestimmten Bedingungen die für Beschleunigung benötigte Leistung erheblich beeinflussen konnte.

Eine theoretische Erklärung existierte nicht.

Die Ingenieure der ersten Generation arbeiteten daher mit experimentell ermittelten Resonanzwerten, deren physikalische Ursache erst wesentlich später verstanden wurde.

Erste Generation

Der Prototyp des Raumsperbers war ein zweisitziger Raumjäger.

Das torpedoförmige Fahrzeug besaß eine Länge von etwa 25 Metern. Der Rumpf hatte am Bug einen Durchmesser von ungefähr 5 Metern und verjüngte sich zum Heck auf etwa 3,5 Meter.

Deltatragflächen und hochragende Seitenleitwerke ermöglichten den kontrollierten Flug innerhalb der Atmosphäre. Der Raumsperber konnte damit sowohl als Raumfahrzeug als auch als Hochleistungsflugzeug eingesetzt werden.

Die Besatzung bestand aus zwei Personen.

Der Pilot saß im vorderen Cockpit und steuerte das Fahrzeug über einen sogenannten Impulsknüppel. Über diesen konnten sowohl das Haupttriebwerk als auch die Steuerdüsen kontrolliert werden.

Hinter dem Piloten befand sich der Orter. Dieser war für Navigation, Bahnbeobachtung und Zielerfassung verantwortlich. Navigiert wurde entweder auf Sicht oder anhand der vom Ortungssystem bereitgestellten Daten.

Die frühen Raumsperber verfügten noch über keine automatisierten Navigationssysteme im heutigen Sinne.

Antrieb

Der Raumsperber der ersten Generation besaß zwei grundsätzlich unterschiedliche Antriebssysteme.

Der Normalantrieb diente insbesondere dem Start, dem atmosphärischen Flug sowie konventionellen Bahnmanövern.

Daneben verfügte das Fahrzeug über einen mit Carnesit (Ct-315) arbeitenden Carnesitantrieb. Herzstück dieses Systems waren die neu entwickelten Tuspis-Konverter.

Durch kontrollierte Anregung des Carnesits konnte das Beschleunigungsverhalten des Raumfahrzeuges erheblich verbessert werden.

Die Reichweite des ersten serienmäßigen Modells entsprach ungefähr zwei vollständigen Flügen von Ultos nach Jasny und zurück.

Für die damalige Raumfahrt stellte dies einen außerordentlichen Fortschritt dar.

Bewaffnung

Die erste Generation war ursprünglich als Raumjäger konzipiert.

Defensivbewaffnung: keine

Offensivbewaffnung:

• ein starr eingebautes Maschinengewehr

Die Waffe war im Wesentlichen für den Einsatz während atmosphärischer Operationen vorgesehen. Aufgrund der hohen Relativgeschwindigkeiten im Raum besaß sie dort nur begrenzte taktische Bedeutung.

Beginn der Serienfertigung

Zu Beginn des Jahres 2454 begann die Serienproduktion.

Als erstes größeres Raumschiff wurde die JASNY II mit vier Raumsperbern ausgerüstet.

Die JASNY II erreichte am 4. Vortin 2455 (27.08. GZR) den Ultosmond Jasny. Die Mission legte die Grundlage für das heutige Angarato Space Center (ASC).

Die mitgeführten Raumsperber ermöglichten es erstmals, unabhängig vom Mutterschiff größere Gebiete des Mondes zu erkunden, Personal und geringe Lasten zu transportieren sowie verschiedene Landeplätze anzufliegen.

Damit entwickelte sich der ursprünglich militärisch konzipierte Raumjäger bereits früh zu einem universell einsetzbaren Raumfahrzeug.

Der Carnesitantrieb

Die frühe Geschichte des Carnesitantriebs gilt heute als bemerkenswertes Beispiel dafür, dass eine Technologie ihrer theoretischen Erklärung Jahrzehnte voraus sein kann.

Die Konstrukteure der ersten Tuspis-Konverter wussten, dass Carnesit (Ct-315) bei bestimmten Schwingungszuständen ungewöhnliche Auswirkungen auf die Beschleunigung eines Fahrzeuges besaß.

Sie wussten jedoch nicht, weshalb.

Die Steuerung der frühen Anlagen beruhte deshalb auf empirisch bestimmten Resonanzkurven. Abweichungen wurden durch automatische Regelsysteme ausgeglichen, ohne dass die zugrunde liegende Physik verstanden wurde.

Insbesondere blieb ungeklärt, weshalb hohe Beschleunigungen innerhalb eines aktiven Carnesitsystems deutlich geringere mechanische und physiologische Belastungen erzeugten als nach den bekannten Bewegungsgesetzen zu erwarten gewesen wäre.

Erst die späteren Arbeiten des Physikers Chugan Yomaris lieferten dafür eine Erklärung.

Yomaris-Effekt

Yomaris konnte zeigen, dass die im Carnesit enthaltenen pseudomateriellen Konzentrationskerne unter bestimmten Resonanzbedingungen die Kopplung von Materie an die Raumzeit verändern.

Diese Erscheinung wurde als Yomaris-Effekt bekannt.

In vereinfachter Form wird die veränderte Trägheitskopplung durch den Yomaris-Faktor beschrieben:

<math>F = m \cdot Y \cdot a</math>

Für gewöhnliche Materie gilt:

<math>Y = 1</math>

Innerhalb eines kontrollierten Yomaris-Feldes kann dagegen gelten:

<math>0 < Y < 1</math>

Die Masse des Fahrzeuges verändert sich dabei nicht. Verändert wird vielmehr die Reaktion der eingeschlossenen Materie auf Beschleunigung.

Diese Erkenntnis erklärte rückwirkend zahlreiche Eigenschaften der frühen Carnesitantriebe, die zuvor lediglich empirisch bekannt gewesen waren.

Die Tuspis-Konverter der ersten Generation können aus heutiger Sicht als primitive Yomaris-Feldgeneratoren betrachtet werden.

Sie erzeugten jedoch noch kein vollständig homogenes Feld. Die erreichbaren Kopplungsänderungen waren gering und starken Schwankungen unterworfen.

Mit zunehmendem Verständnis des Yomaris-Effekts konnten die Systeme erheblich verbessert werden.

Generationen

Im Laufe der folgenden Jahrzehnte wurde der Raumsperber kontinuierlich weiterentwickelt.

Erste Generation

Die erste Generation war ein zweisitziger Raumjäger mit einer Länge von etwa 25 Metern.

Sie verfügte über einfache Tuspis-Konverter und war hauptsächlich für Einsätze zwischen Ultos und Jasny vorgesehen.

Navigation und Flugführung erfolgten weitgehend manuell.

Zweite Generation

Bei der zweiten Generation wurden insbesondere Reichweite, Sicherheit und Zuverlässigkeit verbessert.

Neue Carnesitresonatoren ermöglichten längere Betriebszeiten, während leistungsfähigere Navigationssysteme den Arbeitsaufwand der Besatzung reduzierten.

Neben militärischen Modellen entstanden erstmals spezielle Transport- und Aufklärungsversionen.

Dritte Generation

Mit der dritten Generation entwickelte sich der Raumsperber endgültig von einem Raumjäger zu einer universellen Fahrzeugfamilie.

Die Besatzungsräume wurden vergrößert, Lebenserhaltungssysteme verbessert und modulare Frachträume eingeführt.

Langfristige Missionen außerhalb des unmittelbaren Ultos-Jasny-Raumes wurden damit möglich.

Vierte Generation

Die vierte Generation nutzte erstmals Feldgeneratoren, deren Konstruktion bereits wesentlich durch die theoretischen Arbeiten von Chugan Yomaris beeinflusst war.

Die höhere Homogenität der erzeugten Yomaris-Felder erlaubte erheblich stärkere Dauerbeschleunigungen.

Raumsperber dieser Generation wurden unter anderem für wissenschaftliche Expeditionen, Frachttransporte und Rettungsmissionen eingesetzt.

Fünfte Generation

Seit Beginn der 2520er Jahre befindet sich die fünfte Generation im regulären Einsatz.

Der Raumsperber 5 ist kein klassischer Raumjäger mehr, sondern eine Plattform, die abhängig von ihrer Ausstattung für Transport-, Forschungs-, Aufklärungs-, Rettungs- oder militärische Aufgaben eingesetzt werden kann.

Die verschiedenen Varianten besitzen einen weitgehend gemeinsamen Grundaufbau, können jedoch mit unterschiedlichen Missionsmodulen ausgestattet werden.

Raumsperber 5

Der Raumsperber 5 stellt die gegenwärtig modernste serienmäßig eingesetzte Generation der Fahrzeugfamilie dar.

Das Fahrzeug besitzt eine Länge von ungefähr 42 Metern und eine Spannweite von etwa 28 Metern. Die konkrete Spannweite variiert abhängig von Missionsausstattung und Stellung der ausklappbaren Solarflächen.

Die typische Startmasse beträgt etwa 95 Tonnen.

Die reguläre Besatzung umfasst je nach Mission drei bis fünf Personen. Zahlreiche Funktionen können automatisiert ausgeführt werden; unbemannte Missionen sind ebenfalls möglich.

Die maximale modulare Nutzlast beträgt etwa 18 Tonnen.

Antriebssystem

Der Raumsperber 5 besitzt weiterhin mehrere voneinander unabhängige Antriebssysteme.

Für Start und atmosphärischen Flug kommen konventionelle Hochleistungstriebwerke zum Einsatz.

Im freien Raum dienen besonders effiziente Vakuumtriebwerke und Manövriertriebwerke der Bahnkorrektur und präzisen Navigation.

Den entscheidenden Unterschied zu gewöhnlichen Raumfahrzeugen bildet jedoch der moderne Carnesitantrieb.

Mehrere Ct-315-Resonatoren werden dabei phasengleich angeregt und erzeugen ein weitgehend homogenes Yomaris-Feld, das den größten Teil des Fahrzeuges einschließlich der Besatzungsbereiche umfasst.

Dadurch können wesentlich höhere Dauerbeschleunigungen eingesetzt werden, als dies ohne Yomaris-Feld möglich wäre.

Der Carnesitantrieb erzeugt selbst keinen Schub. Er verändert vielmehr die träge Kopplung des Fahrzeuges. Die eigentliche Beschleunigung muss weiterhin durch die Triebwerke erzeugt werden.

Diese Kombination aus Hochleistungsantrieb und Yomaris-Feld bildet das grundlegende Funktionsprinzip moderner Raumsperber.

Energieversorgung

Die Energieversorgung erfolgt über mehrere voneinander unabhängige Systeme.

Ausklappbare Solarflächen dienen während längerer Aufenthalte in Sonnennähe der kontinuierlichen Energiegewinnung.

Leistungsfähige interne Energiespeicher versorgen das Fahrzeug während Flugphasen, in denen die Solarleistung nicht ausreicht oder die Flächen aus Sicherheitsgründen eingefahren werden müssen.

Die Erzeugung eines starken Yomaris-Feldes gehört zu den energieintensivsten Betriebszuständen des Fahrzeuges.

Besondere Bedeutung besitzt deshalb die Kühlung der Ct-315-Resonatoren.

Navigation

Die Navigation erfolgt über eine Kombination aus Trägheitsnavigation, Sternsensoren und astronomischer Positionsbestimmung.

Für die unmittelbare Umgebung stehen multispektrale Kamerasysteme, Radar- und Lasersensoren zur Verfügung.

Die ursprünglich eigenständige Position des Orters existiert nicht mehr. Seine Aufgaben wurden weitgehend von automatisierten Navigations- und Sensorsystemen übernommen.

Bei wissenschaftlichen oder militärischen Einsätzen kann jedoch weiterhin ein spezieller Sensor- oder Navigationsoffizier zur Besatzung gehören.

Varianten

Aus dem ursprünglichen Raumjäger entwickelte sich eine umfangreiche Fahrzeugfamilie.

Zu den gegenwärtig wichtigsten Varianten gehören:

• Personensperber – Transport von Besatzungen und Passagieren,
• Frachtsperber – Beförderung von Material und Versorgungsgütern,
• Aufklärungssperber – weitreichende Sensor- und Beobachtungsmissionen,
• Forschungssperber – wissenschaftliche Untersuchungen von Monden, Asteroiden und planetaren Atmosphären,
• Rettungssperber – Evakuierungs- und Bergungseinsätze,
• Militärsperber – Aufklärung, Sicherung und Raumverteidigung.

Zahlreiche Fahrzeuge können durch den Austausch ihrer Missionsmodule innerhalb kurzer Zeit für andere Aufgaben umgerüstet werden.

Einsatz im Solas-System

Während die ersten Raumsperber kaum über den Raum zwischen Ultos und Jasny hinaus eingesetzt werden konnten, erweiterte jede Generation den erreichbaren Operationsraum.

Mit modernen Yomaris-Systemen wurden schließlich bemannte Missionen zum Tracon und in den Asteroidengürtel möglich.

Die Aurelion-Mission des Jahres 2526 zeigte, dass längere bemannte Operationen im Asteroidengürtel mit der gegenwärtigen Technik zuverlässig durchgeführt werden können.

Damit nähert sich die Raumfahrt jedoch einer neuen Grenze.

Die Entfernungen zu den äußeren Planeten des Solas-Systems, insbesondere zu Folven, führen trotz der hohen Leistungsfähigkeit der fünften Generation zu Reisezeiten, die für eine regelmäßige bemannte Raumfahrt noch immer problematisch sind.

Die Entwicklung der nächsten Raumsperbergeneration konzentriert sich deshalb vor allem auf leistungsfähigere Yomaris-Felder, höhere Dauerbeschleunigungen und verbesserte Energieversorgung.

Eine bemannte Mission nach Folven gilt als eines der bedeutendsten Ziele der kommenden Jahre.

Bedeutung

Die Geschichte des Raumsperbers spiegelt einen großen Teil der Entwicklung der modernen ultischen Raumfahrt wider.

Aus einem kleinen zweisitzigen Raumjäger entstand innerhalb von sieben Jahrzehnten eine vielseitige Fahrzeugfamilie, mit der Menschen inzwischen große Teile des inneren Solas-Systems erreichen können.

Von besonderer wissenschaftshistorischer Bedeutung ist dabei das Verhältnis zwischen Carnesitantrieb und Yomaris-Effekt.

Die ersten Raumsperber flogen bereits mit Carnesit, als die zugrunde liegende Physik noch unverstanden war.

Erst Jahrzehnte später erklärte Chugan Yomaris, weshalb die von Sorka Tuspis entwickelten Konverter überhaupt funktionierten.

Damit gehört der Raumsperber zu den seltenen technischen Entwicklungen, bei denen die praktische Anwendung einer grundlegenden Naturerscheinung ihrer theoretischen Erklärung vorausging.

Die fünfte Generation markiert 2526 nicht das Ende dieser Entwicklung.

Sie bildet vielmehr die technologische Schwelle zwischen der bisherigen Raumfahrt im inneren Solas-System und der beginnenden bemannten Erschließung seiner äußeren Regionen.

Siehe auch

• Carnesit (Ct-315)
• Yomaris-Effekt
• Chugan Yomaris
• Sorka Tuspis
• JASNY II
• Jasny
• Angarato Space Center
• Aurelion-Mission
• Tracon
• Asteroidengürtel
• Folven
• Solas-System