Trägersysteme bilden die Grundlage für die Raumfahrt, denn nur mit ihnen können wir die Anziehungskraft der Erde überwinden und Material und Menschen in den Weltraum bringen. Sie sind also unser Bindeglied zwischen der Erde und dem Weltraum. Auch wenn wir niemals alle Trägersysteme behandeln können, so möchten wir Dir an dieser Stelle trotzdem einen Überblick über die wichtigsten Trägersystem geben, denn sie zu verstehen heißt die Raumfahrt besser zu verstehen.
Falcon 9 – Wann hebt sie das letzte Mal ab?
Mit jedem Flug des Starships rückt dessen Produktiveinsatz näher. Die Tage der Falcon9 und Falcon Heavy könnten gezählt sein. Aber wann ist es soweit? Wann wird der letzte Start der Falcon9 sein?
Warum wird das Starship die Falcon9 ersetzen?
Die Falcon9 hat sich durch ihre Flexibilität und Wiederverwendbarkeit als zuverlässige und kostengünstige Rakete erwiesen und mit über 350 Starts die Raumfahrt revolutioniert. Die kraftvolle Falcon Heavy ergänzt die Fähigkeiten von SpaceX, vor allem für Schwerlasttransporte perfekt. Eine unvergleichliche Evolution, basierend auf zahlreichen Tests und Starts führte zu einer laufenden Optimierung der Falcon9, bis zur heutigen „Block 5 – Version„.
Das Starship wird zukünftig die Kosten jeder anderen Konkurrenzrakete unterbieten, selbst der kostengünstigen Falcon9. Trotz der enormen Nutzlastkapazität ist das Starship so konzipiert, dass seine Starts günstiger als die der Falcon9 sind. Laut Elon Musk werden die Betriebskosten des Starships pro Flug bei ca. zwei Millionen Dollar liegen werden, was wesentlich günstiger ist als die heutigen Startkosten der Falcon9. Diese liegen laut Experten derzeit bei ca. 15 Millionen Dollar (Listenpreis 70 Millionen).
Hinzu kommt, dass die Nutzlastkapazität des Starships erheblich größer ist als die der Falcon9. Die Falcon9 hat derzeit eine Nutzlastkapazität von 22,8 Tonnen in den LEO (Erdnahen Orbit), Starship soll anfangs 100 Tonnen, später bis zu 300 Tonnen in den LEO bringen. Dieser Effizienzgewinn pro Flug ist gigantisch und senkt die Kosten erheblich!
SpaceX möchte mittelfristig ein Kilogramm Fracht für zehn Dollar anbieten.
Trotzdem könnten die kommerziellen Kunden und das Militär (US Space Force) auf eine Übergansphase bestehen um eine zusätzliche Sicherheit für den Zugang zum All vorzuhalten. Derzeit bietet die Falcon9 die einzige Möglichkeit die ISS mit Menschen zu erreichen. Erfahrungsgemäß besteht das Militär auf eine bestimmte Anzahl erfolgreicher Missionen des neuen Systems (Starship), bis ein bewährtes System (Falcon9, Falcon Heavy) abgelöst werden darf. Das könnte bei Cargo ca. 20 Missionen, bei Missionen mit Menschen sogar bis zu 100 erfolgreiche Missionen voraussetzen. Diese Übergangszeit wird wahrscheinlich zu dem Zeitpunkt beginnen, wenn SpaceX eigene Nutzlasten (z.B. Starlink) mit dem Straship befördert und könnte einige Jahre dauern.
Das könnte bereits im Jahr 2025 beginnen und 2026 werden alle Starlinks wahrscheinlich alle mit dem Starship transportiert werden. Somit erhöhen sich die Starship-Starts und die Falcon9 wird immer seltener starten.
Könnte es sein, dass die letzten Falcon9-Mission das Deorbit-Vehicle für die ISS in den Orbit bringt? Das wäre ca. 2030 oder 2031?
Was denkst Du?
Auf alle Fälle wird dann eine über 20 Jahre währende Ära enden.
Falcon Heavy
Der Jungfernflug der Schwerlastrakete Falcon Heavy, aus dem Hause SpaceX fand am 6. Februar 2018 statt. Wenn wir es platt ausdrücken wollen, dann ist die Falcon Heay eigentlich nichts anderes als drei aneinandergeschraubte Falcon9-Raketen. Naja, zumindest fast. Sie kann je nach Kunden- oder Missionsanforderung flexibel konfiguriert werden.
Wenn die Nutzlast schwer ist und in einen energieintensiven, also hohen Orbit muss, dann lässt SpaceX manchmal die Landebeine und die Gridfins des mittleren Boosters weg und nutzt diesen, wie eine herkömmliche Wegwerfrakete, während die äußeren Booster landen können und somit wiederverwertet werden. Genau dieser mittlere Booster ist, der sich am meisten von den anderen Flacon 9 Boostern unterscheidet. Zumindest aus struktureller Sicht, denn er muss all die zusätzlich auftretenden Kräfte aushalten und hält die beiden seitlichen Booster mit eigenen Klemmen fest.
Eigentlich wollte SpaceX die Falcon Heavy gar nicht bauen, denn der Fokus sollte ganz auf dem Starship liegen. Doch das amerikanische Militär machte Druck und so baute SpaceX die Falcon Heavy, damit auch schwere Miltärsatelliten ins All gebracht werden können. Allerdings bewahrheitete sich die Befürchtung von Elon Musk, dass sie zu selten starten würde um die Entwicklungskosten zu rechtfertigen. Trotzdem konnte sie nach fünf Starts ihre Entwicklungskosten amortisieren. Viel Geld kann SpaceX damit jedoch aufgrund der seltenen Starts nicht verdienen. Tatsache ist aber, dass die Falcon Heavy Fracht aller Art zu einem derzeit unschlagbaren Kilopreis ins All befördern kann.
Aufbau und technische Details der Falcon Heavy
Die Falcon Heavy ist im Prinzip folgendermaßen aufgebaut: Zwei normale Falcon 9 Booster, die statt der Interstage und der Oberstufe eine Nasenspitze haben, sind jeweils oben und unten mit vier Klemmen pro Seite am mittleren Booster befestigt. Ein Booster hat jeweils neun Merlin Triebwerke, so dass das gesamte Trägersystem von 27 Triebwerken in den Himmel gewuchtet wird.
- Aufbau: Zweistufiges System mit zwei Seitenboostern
- Höhe: 70 Meter
- Basisbreite: 12,2 Meter
- Transportkapazität: 63,8 Tonnen bis in den LEO (Niedrigen Erdorbit)
- Antrieb: 27 Merlin Triebwerke
- Treibstoff: RP1 (hochenergetisches Kerosin)
- Schub: 22.819 KN in Meereshöhe und 24.681 kN im Vakuum
Die Zukunft der Falcon Heavy
Es stellt sich die Frage, was aus der Falcon Heavy wird, wenn das Starship einsatzbereit ist. Auch wenn man die Zukunft schwer vorhersagen kann, so stehen derzeit 11 Missionen in den Auftragsbüchern der Falcon Heavy. Aber natürlich könnte, sollte das Starship früher und sicher fliegen, eine Umbuchung einiger Missionen auf das Starship erfolgen. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Falcon Heavy (übrigens wie auch die Flacon9 und andere Trägersysteme) verschwinden werden ist groß.
New Glenn von Blue Origin
Das Last- und Vorzeigeträgersystem des im Jahr 2000 von Jeff Bezos gegründeten Unternehmens Blue Origin soll die „New Glenn“, eine wiederververwendare ca. 100 Meter hohe Rakete werden. Du merkst schon, dass „soll“ bedeutet, dass sie bisher noch nicht geflogen ist und sich noch in der Entwicklung befindet. Auch wenn die Entwicklung im Vergleich mit anderen Mitbewerbern etwas träge wirkt, müssen wir uns die Art wie Blue Origin Raketen entwickelt etwas genauer anschauen.
Grundsätzlich kann man das Vorgehen von Blue Origin eher mit der NASA als mit SpaceX vergleichen. Wenn Blue Origin ihre Raketen auf den Teststand bringt, dann sind sie sich schon ziemlich sicher, dass das Meiste funktionieren wird, während SpaceX testet, misst, lernt und verbessert. Das zeigt das Beispiel der kleineren Rakete von Blue Origin, der „New Shepard“, welche fünfzehn erfolgreiche Missionen am Stück verzeichnen konnte.
Die New Glenn soll mal ca. 45 Tonnen ins All bringen können, auch wenn man noch nicht genau weiß, bis wohin genau dies möglich ist. Mit fast 100 Metern Höhe und sieben Metern Durchmesser wird sie ein Gigant werden. Aber bis es soweit ist, muss Blue Origin erst beweisen, dass diese Rakete auch fliegt. Im Februar 2024 konnten wir sie das erste Mal auf ihrer Startrampe zu verschiedenen Tests sehen. Dabei wurden die Triebwerke jedoch noch nicht gezündet.
Technische Details
- Wiederverwertbarkeit: Die Erststufe soll zukünftig bis zu 25 Mal wiederverwendet werden können
- Höhe: Fast 100 Meter
- Breite: Sieben Meter
- Nutzlast: 45 Tonnen in den LEO und 13 Tonnen in den Geostationären Transfer Orbit (GTO)
- Antrieb: 7 BE4-Triebwerke. Jedes der Triebwerke kann 2450 kN Schub erzeugen