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Starship-Chronik · SN8
SN8: Starships riskanter Höhenflug endet im Feuerball
Wie SpaceX mit dem Prototyp SN8 erstmals das komplette Starship-Landemanöver probte - und an den letzten Sekunden scheiterte
Der Starship-Prototyp SN8 stieg am 9. Dezember 2020 im südtexanischen Boca Chica auf rund 12,5 Kilometer (41.000 Fuß) auf und führte damit erstmals das komplette Flugprofil eines vollständigen Starship-Oberstufenfahrzeugs vor: Aufstieg, freier Fall im sogenannten Bauchflug, Rückkehr in die Vertikale und Landeversuch. Nach knapp sieben Minuten Flugzeit schlug das rund 50 Meter hohe Fahrzeug zu schnell auf der Landeplattform auf und ging in einer Explosion unter.
Zum Start um 22:45 Uhr UTC (16:45 Uhr Ortszeit) zündeten alle drei Raptor-Triebwerke von SN8 gleichzeitig. Während des Aufstiegs schalteten die Triebwerke nacheinander ab, bis das letzte nach rund viereinhalb Minuten Flugzeit abschaltete und SN8 den Scheitelpunkt erreichte. Anschließend fiel das Fahrzeug etwa zwei Minuten lang horizontal wie ein Fallschirmspringer durch die Atmosphäre, stabilisiert allein durch vier bewegliche Steuerflächen an Bug und Heck.
Kurz vor dem Boden zündeten zwei der drei Raptor-Triebwerke erneut für das namensgebende Flip-Manöver, das SN8 aus der waagrechten in die senkrechte Landeposition drehte. Laut Elon Musk war der Druck im kleinen Treibstoff-Kopftank während dieses Landebrennvorgangs zu niedrig, wodurch die Sinkgeschwindigkeit beim Aufsetzen zu hoch ausfiel. SN8 zerbarst beim Aufprall in einer Fontäne aus Flammen, von SpaceX nüchtern als Rapid Unscheduled Disassembly bezeichnet.
Trotz des Totalverlusts wertete SpaceX den Flug als weitgehenden Erfolg: Aufstieg, mehrfaches Triebwerksabschalten, Umschalten auf die Kopftanks, aerodynamische Steuerung im Bauchflug und das Flip-Manöver funktionierten wie geplant, nur die letzten Sekunden der Landung misslangen. Elon Musk kommentierte den Flug mit den Worten, man habe trotz der Explosion alle Daten bekommen, die man gebraucht habe.
SN8 absolvierte fast das komplette geplante Flugprofil (Aufstieg, sequenzielles Triebwerksabschalten, Bauchflug, Flip-Manöver) und lieferte SpaceX nach eigener Aussage alle nötigen Daten. Nur der letzte Schritt, die Landung selbst, misslang wegen zu niedrigen Kopftank-Drucks - das Fahrzeug schlug zu schnell auf und explodierte. Damit ist der Flug technisch ein Teilerfolg: kein Totalausfall der Testziele, aber auch keine geglückte Landung.
- Erster Höhenflug eines vollständigen Starship-Prototyps mit drei Raptor-Triebwerken, nach den vorherigen 150-Meter-Hüpfern von SN5 und SN6 mit nur einem Triebwerk
- Test des sequenziellen Zu- und Abschaltens mehrerer Raptor-Triebwerke während des Aufstiegs
- Erprobung des aerodynamischen Bauchflug-Sinkflugs samt Steuerung durch vier bewegliche Flossen an Bug und Heck
- Test des Umschaltens auf die kleineren Treibstoff-Kopftanks (Header Tanks) für den Landebrennvorgang
- Demonstration des Flip-Manövers, das das Fahrzeug kurz vor dem Aufsetzen aus der Horizontalen in die Vertikale dreht
- Weiche, kontrollierte Landung auf der Landeplattform (nicht erreicht)
- 22:45 Uhr UTC (16:45 Uhr Ortszeit CST): Liftoff von SN8 mit allen drei Raptor-Triebwerken vom SpaceX-Testgelände in Boca Chica, Texas
- Rund T+1:40 Minuten: erstes Raptor-Triebwerk schaltet ab, Aufstieg mit den verbleibenden zwei Triebwerken
- Rund T+3:00 Minuten: zweites Triebwerk schaltet ab, nur noch ein Triebwerk aktiv
- Rund T+4:40 Minuten: letztes Triebwerk schaltet ab, SN8 erreicht den Scheitelpunkt bei etwa 12,5 km Höhe
- Etwa zwei Minuten freier Fall im Bauchflug: SN8 sinkt horizontal wie ein Fallschirmspringer, gesteuert durch vier bewegliche Flächen
- Kurz vor dem Boden zünden zwei Raptor-Triebwerke erneut für das Flip-Manöver und drehen SN8 zurück in die Vertikale
- Während des Landebrennvorgangs fällt der Druck im Treibstoff-Kopftank zu niedrig aus, die Sinkgeschwindigkeit steigt
- SN8 schlägt nach knapp sieben Minuten Flugzeit zu schnell auf der Landeplattform auf und explodiert (Rapid Unscheduled Disassembly)
SN8 war der erste Test, der das gesamte später für Starship charakteristische Landeprofil in einem einzigen Flug zeigte: mehrfaches, sequenzielles Ab- und Zuschalten von Raptor-Triebwerken, der aerodynamisch gesteuerte Bauchflug-Sinkflug und das Flip-Manöver kurz vor dem Aufsetzen. Der Verlust des Fahrzeugs durch einen zu geringen Kopftank-Druck lieferte SpaceX genau die Daten, die nötig waren, um das Problem bei den Nachfolgetests SN9 und SN10 anzugehen, wobei erst SN15 im Mai 2021 die erste geglückte Landung eines Starship-Prototyps schaffte. SN8 gilt in der Programmgeschichte deshalb als der Moment, an dem SpaceX erstmals bewies, dass das radikale Bauchflug-Landekonzept grundsätzlich fliegt.
Quellen
- https://x.com/elonmusk/status/1336809767574982658
- https://spaceflightnow.com/2020/12/09/spacexs-starship-achieves-most-objectives-in-mesmerizing-test-flight/
- https://www.teslarati.com/spacex-starship-nearly-sticks-landing-high-altitude-debut/
- https://www.technologyreview.com/2020/12/09/1013698/spacex-flies-starship-prototype-sn8-record-12-5-kilometers-into-the-air/
- https://www.cnbc.com/2020/12/09/spacex-starship-rocket-sn8-explodes-after-high-altitude-test-flight-.html