space rocket - way to the moon
English
Mondlandung
"I believe that this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade is out, of landing a man on the moon and returning him safely to the Earth."John F. Kennedy 25. Mai 1961
Die Rede des Präsidenten Kennedy startete das Apollo Programm der NASA. Heute erinnert sich die Weltbevölkerung immer noch an die Apollo 11 Mission, die erstmals Menschen mit einer Saturn V auf dem Mond landen ließ. Hinter den Apollo Saturn Missionen standen circa 20.000 Unternehmen und über 300.000 Menschen. Der Weg zu diesem Erfolg wurde durch eine Reihe Misserfolge in der Erprobung und Entwicklung der Raketentechnologie begleitet. Nach einem tragischen Unfall der Apollo 204 Mission, später als die erste Apollo Mission der NASA umbenannt, bei dem drei Astronauten bei einem Bodentest auf der Startrampe von Cape Kennedy durch ein mit reinem Sauerstoff ausgelöstes Feuer im Kommandomodul einer Saturn-IB SA-204 ums Leben kamen, startete die USA erst im Jahr 1968 mit Apollo 7 in einer Saturn-IB SA-205 die erste bemannte Raumfahrtmission.
„Die ersten Schritte auf dem Mond waren ein Kinderspiel.
Aber zum Mond zu kommen war alles andere als einfach.“
Buzz Aldrin - 20.06.1969
Über die Erde hinaus
Die Arbeit “space rocket - way to the moon“ beschäftigt sich mit der Forschungsfrage, wie technisch abstrakte und komplexe Inhalte, mit Hilfe von gezielt gruppenspezifischen Gestaltungsprinzipien durch interpretierende, visuelle Übersetzungsformen von Informationen, zugänglich gemacht werden können.
Die Frage ist, wie diese Ziele mit den unterschiedlichen Mitteln des Informationsdesigns optimal erreicht werden können, wenn die Anforderungen an Infografiken Effizienz, Zugänglichkeit, Reproduzierbarkeit, Zielorientierung und Aufklärung sind.
Durch den visuellen Wissenstransfer in der Arbeit, geprägt durch unterschiedliche Bilder, Videos, Grafiken und ein haptisches 3D Modell, entfaltet sich eine leichtere Verknüpfung, zwischen den visuellen Mitteln und der technischen Komplexität bei den Betrachtern. Im iterativen Designprozess stand zunächst die Idee und das Interesse an der Raumfahrt im Raum und entwickelte sich schnell über Recherchemethoden, neuen Blickwinkeln und einer medialen Ausspielung zu einem komplexen Informationsgebiet.
Saturn - I
Der zuvor von der NASA unter der Leitung von Wernher von Braun entwickelte und in unbemannten Flügen getestete Saturn-I Typ, früher noch Juno V, bestand aus zwei Stufen, die erste Stufe (S-I) wurde mit acht H-1 Triebwerken mit Kerosin (Rocket Propellant RP-1) als Verbrennungsträger und flüssigen Sauerstoff als Oxidator betrieben. Die jeweiligen Triebwerke glichen den militärischen Redstone Triebwerken, die Brennkammern waren durch Pumpen mit den Kerosin- und Sauerstofftanks verbunden und konnten fast 900kN Schub bei einer Brenndauer von circa 150 Sekunden erzeugen.
Die Kurskorrektur der Rakete konnte durch vier, um wenige Grad um die Nick- und Gierachse schwenkbare Triebwerke durchgeführt werden. Probleme in der Entwicklung der H-1 Triebwerke traten durch eine instabile Verbrennung des Treibstoffgemischs bei Bodentests auf, Rissen in den Flüssigsauerstoffpumpen aufgrund von zu hohen Spannungen in der Aluminiumlegierung oder durch Aufplatzen von Rohren und den Wänden der Schubkammern aufgrund einer Reaktion der Nickellegierung im Inneren mit dem Treibstoff. Die zweite Stufe (S-IV) bestand aus sechs RL-10 Triebwerken, die mit den beiden kryogenen Gasen Sauerstoff und Wasserstoff betrieben wurden. Diese LH2/LOX Kombination stellte die NASA Ingenieure zu Beginn der neuen Entwicklung vor die technischen Herausforderungen einer hohen Kühltemperatur und einer Isolierung beider Tanks, da Wasserstoff als hochgradig kryogen eingestuft ist, eine geringe Masse und die Gase in einem flüssigen Zustand vorlagen. Die Kombination LH2/LOX erlaubte eine fast 40% Erhöhung der Schubkraft im Vergleich zu vorherigen Modellen ohne Wasserstoff, einen 66,7kN Schub im Vakuum, eine Brenndauer von circa 480 Sekunden und einen 77kN Schub beim Start. Jahrzehnte danach diente diese Forschung der Entwicklung weiterer Trägerraketensysteme weltweit, bspw. Ariane 5 der ESA und des US-Space Shuttles.
Saturn - IB
Die Saturn-IB Rakete, welche unter anderem bei Apollo 5 und Apollo 7 erfolgreich zum Einsatz kam, entstand auf Basis der Saturn I Rakete. In der ersten Stufe (S-1B) der Saturn-IB kamen acht verbesserte H-1 Triebwerke, die eine höhere Schubkraft lieferte und damit mehr Nutzlast ermöglichte, zum Einsatz. Die acht Triebwerke mit dem Sauerstoff und Kerosin RP-1 Tanks, waren wie bei der Saturn-I, achteckig um den zentralen Verbrennungstank angeordnet und wurden weitestgehend bauidentisch konstruiert. Die zweite Stufe (S-IVB) wurde, im Gegensatz zu den sechs RL-10 Triebwerken der S-IV Stufe der Saturn-I, einmotorig mit einem J-2 Triebwerk betrieben. Die unterschiedlichen Ziele der Missionen, wie bspw. die Zündung des Triebwerks im Vakuum, zeichneten sich durch einzelne Konfigurationen am Triebwerk und in der Nutzlast ab. Eine eigene Zündung der Triebwerke im Vakuum und in der Erdumlaufbahn konnte durch ein anpassbaren Mischverhältnis im J-2 Triebwerk von Sauerstoff und Wasserstoff über ein pneumatisches Ventilsystem gewährleistet werden. Neben dem J-2 Triebwerk waren Flugsteuersysteme mit Lagesensoren, hydraulisch elektrische und motorbetriebene Pumpen, Aktuatoren, die elektrische Signale in mechanische Impulse umwandeln und Hilfsantriebssysteme, welche die Koordination im Weltall übernahmen, verbaut. Die jeweiligen elektrischen Systeme, wie auch Telemetrie-, Umwelt-, Kampfmittel und Funksysteme befanden sich in der Instrumenteneinheit oberhalb der S-IVB Stufe und wurden von einem übergeordneten Systemkomplex mit Sensoren überwacht.
Saturn - V
Hierzu beruht die Arbeit „space rocket - way to the moon“ auf einer Auseinandersetzung mit der Saturn V Mondrakete, die während der NASA Apollo 11 Mission im Jahr 1969 die ersten Menschen auf dem Mond landen ließ.Die Mondlandung am 20. Juli 1969 mit einer Saturn V der NASA war ein Ereignis in der Raumfahrttechnik, das die große Nutzlast und Leistungsmöglichkeiten der Saturn Familie repräsentierte und den USA den herausragenden Meilenstein im Wettlauf ins All erreichen ließ. Weltweit wurde die erste Landung der Astronauten Neil Armstrong, Edwin „Buzz“ Aldrin und Michael Collins in Fernsehübertragungen gezeigt, rund 600 Millionen Menschen verfolgten die ersten Schritte zweier Menschen auf der Mondoberfläche und die globalen, politischen Unruhen, die Katastrophen und der Vietnam Konflikt rückten für eine kurze Zeit aus dem Fokus. Die Saturn V wurde neben der Apollo 11 Mission erfolgreich bei den Missionen 4, 6 und 8 bis 17 eingesetzt.1 Die 111 m hohe Heavy Lift Rakete war bis dato die stärkste Rakete der NASA und übertraf mit ihrer Nutzlast und Leistung die Raketen Saturn-I und Saturn-IB weit.2 Im Gegensatz zu den zweistufigen Vorläufern, wurde bei Saturn V eine dritte Stufe und ein neues Triebwerksystem verbaut. Die Leitung über den Bau des größten Modells der Saturn Familie übernahm erneut Wernher von Braun und sein Team im Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. Die Saturn V war eine dreistufige Rakete, die für den Transport von Menschen und Fracht in den Weltraum konzipiert wurde. Die Rakete bestand aus drei Hauptteilen: dem S-IC (erste Stufe), dem S-II (zweite Stufe) und dem S-IVB (dritte Stufe). Die erste Stufe war mit fünf F-1 Triebwerken ausgestattet, die insgesamt 7,5 Millionen Pfund Schub erzeugen konnten. Diese Triebwerke waren die leistungsstärksten jemals gebauten Raketenantriebe und ermöglichten es der Rakete, die Schwerkraft der Erde zu überwinden und in den Weltraum zu gelangen. Die zweite Stufe verwendete fünf J-2 Triebwerke, die flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff als Treibstoff verwendeten. Diese Triebwerke lieferten insgesamt 1 Million Pfund Schub und halfen der Rakete, die Geschwindigkeit zu erhöhen und die Erdumlaufbahn zu erreichen. Die dritte Stufe, der S-IVB, verwendete ein J-2 Triebwerk und war in der Lage, die Nutzlast in die gewünschte Umlaufbahn zu bringen.
Side Fact: Die Saturn V-Rakete war so groß, dass sie in der Fabrik in Michoud, Louisiana, hergestellt werden musste, da sie nicht in eine normale Fabrik passen würde. Das Gebäude war 363 Meter lang und 135 Meter breit.
Aktuell und in naher Zukunft werden von NASA, ESA und privaten Raumfahrtunternehmen wie SpaceX die nächsten Schritte der Weltraumerkundung in Richtung „Verlassen der Erde“ und „dauerhafte Besiedelung von Mond und Mars“ veranlasst. Dieser Prozess benötigt viele der oben angesprochenen Aspekte, um in der Gesellschaft akzeptiert und von ihr getragen zu werden.
Saturn V - Webbasiert
Space rockets bietet ein webbasiertes, interaktives Informationsinterface mit Videos, Illustrationen, einer kontextuellen Eingliederung und Explosionsansichten des Objektes visuell aufbereitete Informationen. Die Gestaltung basiert auf einem Prototypen Mockup mit dem Prototypingtool Figma.Screencast
Website User Interface
Auf der Website ist mittig ein 3D Modell der Saturn V Rakete dargestellt, welches sich einzelne als Explosionsansicht um 360° dreht. Links davon sind die jeweiligen Draufsichten auf die Einzelteile dargestellt und das 3D Modell in einer Isometrie Ansicht. Auf der rechten Seite werden Daten, Fakten, Namen und wichtige Informationen gezeigt.
Website Interaktion
Zwischen dem ersten Zustand der Videos und dem ausgeklappten, sichtbaren Zustand der Elemente ist ein Hover, auch Mouseover-Effekt genannt integriert. Dieser ermöglicht dem User die Veränderung und Entdeckung der Website durch eine Interaktion mit der Computer Maus und der Verlinkung.
Saturn V - Print
Informationsplakat Kommando und Servicesmodul (CSM)
Die hohe Fluggeschwindigkeit und erforderliche Präzision im Flug, macht die Koordination über ein vollautomatisches Kontrollsystem unerlässlich. Dabei fasste der Bordcomputer, entworfen von der Firma IBM, bei der Mondlandung 1969 nur 2,4MB Codespeicher, konnte 11.300 Befehle pro Sekunde ausführen und hatte eine Gesamtkapazität von 917.504 Bits.
Saturn V - Modellbau
3D Modell und 3D Druck
Die Arbeit umfasst ebenso die Ausstellung des Realobjektes als 3D gedruckte Saturn V Modell Rakete im Maßstab 1:100.
Saturn V - F1 Triebwerk Grafik
Liniengrafik aus Klebeband
Die Präsentation wird durch eine Linienillustration im Maßstab 1:1 eines unteren F-1 Triebwerks der Saturn V Stufe-IC an einer Wand angebracht erweitert. Gerade diese Darstellung erlaubt es den Betrachtern, die Dimensionen durch Betreten der Installation selbst zu erfahren.
HfG Offenbach Rundgangpreis 2023
Jury Begründung
"Der Preis geht an Lea Sophie Krempin und »space rocket - way to the moon«. Mit ihrer Arbeit holt sie uns auf hohem Niveau ab und zeigt detailliert, wie komplex (und groß) die Herausforderungen der Zukunft der Raumfahrt ist. 3, 2, 1, los gehts!"
