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Starship-Chronik · SN9
SN9: Starship steigt auf 10 Kilometer, die Landung wird erneut zum Feuerball
Zweiter Höhenflug in Folge, zweiter Absturz bei der Landung - doch aus dem Fehlschlag entsteht die Idee, die Starship Monate spÀter retten wird.
Am 2. Februar 2021 startete SpaceX mit Starship SN9 den zweiten Höhenflug eines VollmaĂstab-Prototypen von der KĂŒstenanlage in Boca Chica, Texas, und wiederholte dabei fast bis ins Detail das Schicksal seines VorgĂ€ngers SN8: Aufstieg auf rund 10 km, kontrollierter Bauchflug-Sturzflug zurĂŒck zur Erde, dann Explosion beim Landeversuch. Drei Raptor-Triebwerke trieben den Aufstieg an und wurden der Reihe nach abgeschaltet, bevor die schlanke Edelstahlröhre in die horizontale Falllage kippte, die zum Markenzeichen der frĂŒhen Starship-Tests wurde.
Die eigentliche Neuerung des Flugs, druckbeaufschlagte Helium-Header-Tanks statt der bei SN8 problematischen Methan-Variante, funktionierte einwandfrei. Beim entscheidenden Flip-Manöver kurz vor dem Aufsetzen zĂŒndete jedoch nur eines der beiden dafĂŒr vorgesehenen Triebwerke, dem zweiten versagte ein Sauerstoff-Vorbrenner. Mit nur der HĂ€lfte der nötigen Schubkraft konnte sich SN9 nicht mehr rechtzeitig aufrichten und schlug in einem Winkel von etwa 45 Grad auf der Landeplattform auf, wo es sofort in einem Feuerball explodierte, rund 6 Minuten 26 Sekunden nach dem Start.
Der Flug fand unter erheblichem regulatorischem Druck statt: Die US-Luftfahrtbehörde FAA hatte den vorherigen Startversuch verschoben und eine Untersuchung zum SN8-Flug eröffnet, bei dem SpaceX ohne die beantragte Risiko-Ausnahmegenehmigung gestartet war. Die Freigabe fĂŒr SN9 kam erst weniger als 24 Stunden vor dem Start, Elon Musk bezeichnete das Genehmigungsverfahren öffentlich als grundlegend kaputt. Bereits am 11. Dezember 2020 hatte SN9 zudem einen RĂŒckschlag erlitten, als ein defektes HaltegerĂŒst das Fahrzeug im MontagegebĂ€ude kippen lieĂ und eine neue Bugklappe nötig machte.
Die Konsequenzen prĂ€gten das Programm direkt: Nach dem zweiten Landeversuch in Folge, der am selben Fehlerbild scheiterte, nĂ€mlich zu wenig Schub beim Flip, stellte SpaceX die Landestrategie um. Ab dem nĂ€chsten Prototypen SN10 sollten alle drei statt nur zwei Triebwerke zĂŒnden, um einen Ausfall abzufedern. Dieser Kurswechsel war einer der Bausteine auf dem Weg zur ersten erfolgreichen Landung eines Starship-Prototypen, die SpaceX rund drei Monate spĂ€ter mit SN15 gelang.
Aufstieg, sequenzielle Triebwerksabschaltung und der kontrollierte Bauchflug-Sturzflug auf rund 10 km funktionierten wie geplant - SN9 bestĂ€tigte damit die Ergebnisse von SN8. Die Landung scheiterte erneut: Beim Flip-Manöver zĂŒndete nur eines von zwei benötigten Triebwerken, SN9 schlug schrĂ€g auf der Plattform auf und explodierte. Kein Totalausfall des Testkonzepts (mehrere Quellen stufen den Flug explizit als Teilfehlschlag ein, nicht als vollstĂ€ndigen Fehlschlag), aber der zweite gescheiterte Landeversuch in Folge.
- Wiederholung des SN8-Höhenflugprofils auf rund 10 km mit technischen Verbesserungen
- Test der sequenziellen Abschaltung von drei Raptor-Triebwerken wÀhrend des Aufstiegs
- Erprobung heliumdruckbeaufschlagter Header-Tanks anstelle der bei SN8 problematischen Methan-Variante
- Bauchflug-Manöver zur Simulation des atmosphÀrischen Wiedereintritts
- Flip-Manöver kurz vor der Landung mit WiederzĂŒndung der Triebwerke
- Erste kontrollierte, aufrechte Landung eines Starship-Prototypen (Ziel, erneut nicht erreicht)
- 11. Dezember 2020: WĂ€hrend der Montage kippt SN9 im High Bay nach einem Versagen des HaltegerĂŒsts und streift die GebĂ€udewand, eine neue Bugklappe wird nötig
- Januar 2021: Sechs Static Fires, darunter drei an einem einzigen Tag, danach mĂŒssen zwei Triebwerke ausgetauscht werden
- Ende Januar 2021: Ein erster Startversuch wird verschoben, nachdem die FAA zusĂ€tzliche PrĂŒfung verlangt, Musk kritisiert das Genehmigungsverfahren öffentlich
- 2. Februar 2021, ca. 20:25 UTC (21:25 MEZ): Abheben von SpaceX' Standort in Boca Chica, Texas, die Startfreigabe der FAA kommt weniger als 24 Stunden vorher
- Aufstieg: Drei Raptor-Triebwerke feuern und werden nacheinander abgeschaltet, SN9 erreicht rund 10 km Höhe
- Ăbergang in den Bauchflug: SN9 kippt in die Horizontale und fĂ€llt im kontrollierten Sturzflug zurĂŒck Richtung Erde
- Flip-Manöver: Kurz vor dem Aufsetzen sollen zwei Triebwerke erneut zĂŒnden, um das Fahrzeug aufzurichten, nur eines zĂŒndet zuverlĂ€ssig
- Einschlag: Mit nur der HÀlfte der nötigen Schubkraft kann sich SN9 nicht vollstÀndig aufrichten, schlÀgt in einem Winkel von rund 45 Grad auf der Landeplattform auf und explodiert, etwa 6 Minuten 26 Sekunden nach dem Start
- Direkt danach: Das benachbarte Prototyp SN10 bleibt unbeschÀdigt, die FAA eröffnet eine Mishap-Untersuchung
- Konsequenz fĂŒr das Programm: Ab SN10 zĂŒnden beim Flip-Manöver alle drei statt nur zwei Triebwerke als Ausfallsicherung, die Landeplattform wird zusĂ€tzlich verstĂ€rkt
SN9 war der zweite von insgesamt vier Prototypen-HöhenflĂŒgen, die zwischen Dezember 2020 und MĂ€rz 2021 exakt an derselben Stelle scheiterten: der Landung. Der Flug bestĂ€tigte, dass SpaceX den Aufstieg, die Triebwerksabschaltsequenz und den fĂŒr Starship charakteristischen Bauchflug-Sturzflug technisch beherrschte, wĂ€hrend das Flip-und-Land-Manöver das eigentliche Entwicklungsrisiko blieb. Die daraus gezogene Konsequenz, kĂŒnftig alle drei statt nur zwei Triebwerke beim Flip zu zĂŒnden, floss direkt in die nĂ€chsten Prototypen SN10 und SN11 ein und ebnete, zusammen mit weiteren Anpassungen, den Weg zur ersten geglĂŒckten Landung mit SN15 im Mai 2021, einem Meilenstein, ohne den das heutige orbitale Starship-Programm kaum vorstellbar wĂ€re.
Quellen
- https://spaceflightnow.com/2021/02/02/spacex-starship-prototype-lost-in-test-flight-landing-mishap/
- https://www.forbes.com/sites/jonathanocallaghan/2021/02/02/spacex-launches-starship-on-its-latest-test-flight-but-doesnt-quite-stick-the-landing-again-despite-violating-faa-rules/
- https://spacenews.com/spacex-starship-crashes-after-suborbital-flight/
- https://www.teslarati.com/spacex-starship-sn9-high-altitude-launch-explosion/
- https://en.wikipedia.org/wiki/Starship_SN9
- https://www.spacelaunchschedule.com/launch/starship-sn9-10-km-flight/
- https://everydayastronaut.com/starship-sn9-10-km-test-flight/