31° 54′ 10.35″ N 110° 59′ 55.53″ W
Das Titan Missile Museum ist absolut einmalig: Es ist das einzig verbliebene Titan-Raketensilo weltweit. Dort wird immer noch die Interkontinentalrakete beherbergt. Das Museum wird von einem früheren Kommandanten einer Missile Combat Crew betrieben. Alle Rundgänge umfassen den Besuch der Rakete und des unterirdischen Kontrollzentrums sowie einem simulierten Start.
Das Museum liegt etwa 30 Kilometer südlich von Tucson, mitten in der Wüste Arizonas. Alles am Museum ist echt – das Silo ist die letzte von 54 Titan-Abschussbasen, die über die gesamte USA verteilt waren. Die anderen wurden gegen Ende des Kalten Krieges zerstört.
Oberirdisch befindet sich hier ein kleines Museum zum Kalten Krieg, aber alles wirklich Interessante finden Sie unter der Erde. Nach einem Einführungsvideo betreten Besucher den Komplex durch eine massive, 30 Zentimeter dicke Eisentür. Als das Silo noch genutzt wurde, war diese Tür versiegelt. Alle Gegenstände im Silo sind auf Federn gelagert, damit ein Einschlag eines russischen Flugkörpers die Rakete und dessen Kontrolleinrichtungen nicht beschädigen konnte.
Die Ausrüstung unten im Kontrollraum wirkt veraltet (die Raketen waren von den 1960ern bis in die 1980er im Einsatz), doch es sticht sofort ein mit zwei Schlössern gesicherter roter Kasten mit der Aufschrift ENTRY RESTRICTED TO MCCC AND DMCCC ON DUTY ins Auge. Dort wurden die Befehle und die Schlüssel für den Ernstfall aufbewahrt. Das Silo war mit zwei Personen bemannt – beide kannten die Kombination des eigenen Schlosses und für beide war im roten Kasten jeweils ein Schlüssel hinterlegt. Die Rakete konnte nur abgeschossen werden, wenn beide Schlüssel gleichzeitig gedreht wurden.
Flugkörper- und Raketenantriebe
Bei den Triebwerken der Titan II-Rakete handelt es sich um Raketentriebwerke. Raketentriebwerke nutzen Newtons Drittes Gesetz (siehe Kapitel 69), um Bewegung zu erzeugen – sie stoßen mit hoher Geschwindigkeit (und hoher Temperatur) das Gas aus, das beim Verbrennen des Treibstoffs entsteht. Im Gegensatz zu Düsentriebwerken (siehe Abbildung 46.1), die Luft ansaugen und beschleunigen, um Druck zu erzeugen, verbrennt ein Raketentriebwerk den Treibstoff und erzeugt Schub, ohne dass dazu externe Luft benötigt wird. Aus diesem Grund funktionieren Raketentriebwerke auch im Vakuum. Da die Luft als Quelle für den Sauerstoff fehlt, wird eine oxidierende Chemikalie verwendet, die zerfällt und den Sauerstoff freigibt, der zur Verbrennung des Treibstoffs notwendig ist.
Die Titan II-Rakete verwendet Hydrazin (N2H4) als Treibstoff und Distickstofftetroxid (N2O4) als Oxidationsmittel. Sie besitzt zwei Triebwerke mit identischem Aufbau. Diese verfügen jeweils über eine Brennkammer (in der Treibstoff und Oxidationsmittel gemischt wurden) und zwei Pumpen, die mit den separaten Treibstoff- und Oxidationsmitteltanks verbunden sind.
Sobald die Pumpen eingeschaltet werden, mischen sich das Hydrazin und das Distickstofftetroxid in der Brennkammer und entzünden sich. Das Hydrazin zerfällt und setzt dabei Wasserstoff frei. Der Druck in der Brennkammer steigt extrem an und einige Gase entweichen über die Düse aus der Kammer. Wenn diese Gase aus der Düse austreten, erzeugen sie Schub (siehe Abbildung 83.1).
Der Schub wird durch die Menge des Gases bestimmt, die über die Düse entweicht, sowie durch den Druckunterschied zwischen Auslass und Atmosphäre. Der Schub F, der durch das Triebwerk erzeugt wird, besteht aus zwei separaten Kräften. Das aus dem Auslass austretende Gas hat eine bestimmte Geschwindigkeit V und pro Zeiteinheit entweicht eine bestimmte Masse m an Gas. Die durch das entweichende Gas erzeugte Kraft ist definiert als mV.
Doch es besteht außerdem ein Druckunterschied zwischen dem Gas und der umgebenden Atmosphäre. Damit wirkt eine zweite Kraft auf die Rakete, wenn sich das Gas, das einen hohen Druck P aufweist, um die Düse A herum ausdehnt, wo ein anderer Umgebungsdruck p herrscht. Der folgende zweite Term zeigt, dass Raketentriebwerke aufgrund des geringeren atmosphärischen Drucks zusätzlichen Schub erzeugen, während sie durch die Atmosphäre rasen.
Die Formel zur Berechnung des Gesamtschubs ist in Gleichung 83.1 zu sehen.
Sie können die Gleichung weiter vereinfachen, indem Sie eine Geschwindigkeit v definieren, die als äquivalente Austrittsgeschwindigkeit bezeichnet wird und den Druckunterschied berücksichtigt. Die Gleichung lautet dann F = mv, wobei v durch die Definition in Gleichung 83.2 ersetzt wird.
Nach Newtons drittem Gesetz (jede Aktion führt zu einer gleich starken Gegenreaktion) bewegt sich die Rakete mit genau der Kraft fort, die an der Düse durch die austretenden Gase erzeugt wird.
Die sechsstufige Titan II-Rakete wurde unschädlich gemacht und draußen platziert, damit die Russen sie per Satellit untersuchen konnten. Dann wurde sie wieder in ihre ursprüngliche Position gebracht. Der gefährlichste Teil der Rakete war nicht der Sprengkopf (solange er nicht auf seine Reise geschickt wurde), sondern der verwendete Treibstoff. Dieser Treibstoff bestand aus dem Brennstoff Aerozin 50 und dem Oxidationsmittel Stickstofftetroxid. Er war giftig, ätzend und hypergol: Vermischte man die beiden Bestandteile, konnten sie sich spontan entzünden. Das Museum zeigt die Verfahren und die Schutzkleidung, die zum Betanken der Rakete notwendig waren.
Außerhalb des Silos werden ebenerdig die Triebwerke ausgestellt. Hier können Sie auch die Wiedereintrittskapsel (die die Bombe enthielt), einen Raketentankwagen, der das Oxidationsmittel kühlen musste, sowie den Zugang zum Silo selbst, von dem aus die Rakete abgeschossen worden wäre, sehen.
Das Museum bietet die unterschiedlichsten Führungen an, von einer einfachen einstündigen Tour bis zu einer umfassenden 5-Stunden-Führung durch alle Teile des Silos, die Rakete, den Kontrollraum, die Küche und die Schlafräume. Auf besondere Anfrage kann man sogar in den Schlafräumen der Mannschaft übernachten – vier Mal im Jahr und unter Beachtung vieler Sicherheitsvorkehrungen können bis zu vier Menschen nur ein paar Meter von der Rakete entfernt schlafen.
Die Website des Titan Missile Museums enthält alle Besuchs- und Buchungs-informationen unter http://www.titanmissilemuseum.org/.