Wird die größte Rakete aller Zeiten abgelöst?

Update vom 15.03.2024

Was für ein Test! Starship hat gleich mehrere Meilensteine erreicht, die nötig sind für eine weitere bemannte Mondlandung und die Besiedelung des Mars. Nachdem die größte und leistungsstärkste Rakete gestern pünktlich in den wolkenverhangenen Himmel über Boca Chica, Texas abgehoben ist, war klar: Die Techniker und Wissenschaftler bei SpaceX haben ganze Arbeit geleistet. Im Vergleich zu den ersten beiden Testflügen sah der Start so einfach und reibungslos aus, als wäre es ein Falcon-9-Start.

Das Hot-Staging war vorbei, kurz nachdem es anfing und der Boost-Back des Boosters verlief ohne Probleme. Allerdings geriet er auf dem letzten Kilometer Höhe ins Trudeln und "landete" hart im Golf von Mexiko - Ort und Zeit haben gepasst, nur leider etwas zu schnell.

Ship 28 testete in einer Höhe von rund 150 km seine Ladeklappe (PEZ-Dispenser), vollzog einen Austausch von krygenem Treibstoff im All und zündete seine Triebwerke erfolgreich um zu bremsen und kontrolliert in die Erdatmosphäre einzutreten. Hierbei gelangen der Bordkamera spektakuläre Bilder, die so live noch nie zu sehen waren.

Letztendlich brach der Telemetriekontakt zu Ship 28 ab und man geht davon aus, dass es entweder während des Abstiegs zerbarst oder - wie geplant - auf dem Indischen Ozean aufschlug.

Alles in allem war dieser dritte Testflug ein großer Erfolg für SpaceX und es stehen weitere drei komplette Starships für die (sicher bald) anstehenden Testflüge bereit.   

Update vom 13.03.2024

Der dritte integrierte Flugtest von Starship ist derzeit frühestens für den 14. März während eines zweistündigen Zeitfensters ab 7:00 Uhr CDT (12:00 Uhr UTC) geplant.  Die erforderliche behördliche Genehmigung der Federal Aviation Administration (FAA) in Form einer Startlizenz wird voraussichtlich heute erteilt.

Vorbehaltlich der behördlichen Genehmigung stehen nach dem Austausch des Raptor-Vakuumtreibwerks und dem anschließenden Spin-Prime-Test, dem Abschluss der Untersuchung des Vorfalls und einem erfolgreichen Wet Dress Rehersals am 3. März alle Zeichen auf Start in den kommenden Tagen.

An Starship 28 und Booster 10 wurde bereits das automatische Flugabbruchsystem installiert und die Hardware scharf gemacht und es werden die letzten Startvorbereitungen getroffen. SpaceX hat einen überarbeiteten Flugplan mit einigen zusätzlichen Tests veröffentlicht, die bei diesem Flug zum ersten Mal durchgeführt werden sollen.

Ship 28 wird mit elektrischer statt hydraulischer Schubvektorsteuerung ausgestattet sein, zusätzlich zu mehreren Verbesserungen an Raumfähre und Booster seit dem letzten Testflug. Booster 10 hat jetzt eine flachere Kuppel, während das Schiff 28 einige strukturelle Verbesserungen, einige Änderungen an der Position der Lüftungsöffnungen und eine funktionierende Nutzlasttür (PEZ-Dispenser) aufweist.

Ship 28 wird seine geplante Reise mit einer harten Landung im Indischen Ozean beenden, wenn nicht schon vorher eine schnelle außerplanmäßige Demontage stattfindet. Es wird erwartet, dass 10.000 Kilogramm Flüssigsauerstoff zwischen dem Header und dem Haupttank transferiert werden, was den bisher größten Transfer von kryogenem Treibstoff im Weltraum darstellen wird. Treibstofftransfers werden ein wiederkehrendes Thema bei zukünftigen Flugdemonstrationen sein. SpaceX hat bei der FAA beantragt, das Limit von fünf Starts pro Jahr auf mindestens neun Starts im Jahr 2024 zu erhöhen.

Update vom 17.01.2024

Starship Update 2024

Auf einer Präsentation auf der Starbase in Boca Chica, Texas präsentierte Elon Musk alle Pläne für das Jahr 2024 und die Errungenschaften des Jahres 2023 von SpaceX.

Im vergangenen Jahr hat das Unternehmen mit 96 Starts die meisten Raketenstarts der Geschichte verzeichnet und damit auch den bisherigen Titelhalter Sojus (mit 63 Starts) auf einen abgeschlagenen 2. Platz verwiesen.

In acht Jahren auf dem Mars?

Musk hofft, dass - zurückblickend auf die letzten acht Jahre und dem Erfolg der Falcon-Klasse - wir in bis Anfang der 2030er auf dem Mond und dem Mars Fuß gefasst haben werden. Nur so kann, seiner Meinung, die Zukunft der Menschheit garantiert werden. Nach zwei erfolgreichen Starship Starts hat SpaceX einiges vor im Jahre 2024:

Der dritte integrierte Test soll in den Orbit eintreten, nachdem es das zweite Starship nicht geschafft hat. Laut Elon hätte es das Starship geschafft, hätte es eine Nutzlast getragen. Aus Sicherheitsgründen hat SpaceX Treibstoff abgelassen, der das Gewicht einer theoretischen Nutzlast ausgleichen sollte. Dieser wurde entzündet und hat die Selbstzerstörung aktiviert.

Der dritte Flug soll, nach erfolgreichem Eintreten in den Orbit, einen Zündtest der Triebwerke im All vollziehen, um zu zeigen, dass das Schiff den Orbit auch wieder verlassen kann. Weiterhin soll ein Treibstofftransfer zwischen zwei Tanks stattfinden. Quasi ein Vortest für eine später notwendige Schiff-zu-Schiff-Betankung im All. Das sei Voraussetzung für das Artemis Programm.

Und zu guter Letzt soll die Ladeluke (scherzhaft PEZ-Spender genannt) getestet werden, die es erlaubt Starlink Satelliten einzeln freizusetzen.

Der dritte Start soll schon Ende Februar stattfinden.

Update vom 22.11.2023

Mittlerweile gibt es einige Fakten und neue Daten zum 2. Start des SpaceX Prototypen, wie der YouTube Kanal "What about it!?" herausgefunden hat:

Ziel war vor allem der Test des Wasserabweisers der Startplattform und eine erfolgreiche Trennung mittels "hot-staging" - sprich der Trennung des Vehikels mittels Triebwerkstart von Starship 25 von Super Heavy Booster 9.

Bei T+02:39 nach dem Start begann der Booster seine Triebwerke in 5er-Gruppen abzuschalten, um möglicherweise einen Druckstoß in den Tanks und Treibstoffleitungen zu minimieren.

Bei T+02:44 starteten die drei vakuumoptimierten Triebwerke des Starship 25, kurz darauf die verbleibenden drei atmosphärenoptimierten Triebwerke. Dies war die erste Zündung der Starshiptriebwerke während einer Mission. Die Trennung war erfolgreich und der Booster ändert den Kurs um 180°, um den Rücksturz zur Erde zu beginnen.

Fünf Sekunden später - während des Flip-Manövers - wurden die für den Rückflug gebrauchten Triebwerke wieder gezündet. Jetzt geht es schnell: Ein Triebwerk hat nicht gezündet. Die Telemetrie verriet, dass sukzessive immer weitere Triebwerke ausfielen, teils mit gut sichtbaren Explosionen im Triebwerksbereich.

Bei T+03:18 wurde nach einer weiteren Explosion und dem Verlust von weiteren drei Triebwerken das Flugabbruchsystem (FTS)  aktiviert und der Booster gesprengt.

Bei genau T+03.30 überquerte Starship 25 die Karman Linie bei 100 km Höhe und befand sich offiziell im Weltraum.

Bei T+08.05 brach der Telemetriekontakt zum Raumschiff ab. Zu diesem Zeitpunkt befand sich das Starship 25 auf einer Höhe von 148 km bei einer Geschwindigkeit von 24.124 km/h. Möglicherweise hat der Bordcomputer einen Fehler festgestellt und die Selbstzerstörung aktiviert. In die Atmosphäre eintretende Trümmer des Starship wurden u.a. in Florida und Puerto Rico gesichtet.

Die Startplattform hat die Wucht der 33 Raptor-Triebwerke diesmal ohne größere Blessuren überstanden. Das 1,3 Mio. Liter fassende Wasserdeflektorsystem hat einwandfrei funktioniert - jede Aktivierung "verbraucht" rund 500.000 Liter Wasser, von denen 92 % von den Triebwerken verdampft werden.

Update vom 20.11.2023

Es ist vollbracht! Der zweite Testflug der größten jemals gebauten Rakete wurde erfolgreich absolviert. Es gelang die 120 Meter hohe und 5000 Tonnen schwere Rakete in den Weltraum zu bringen.

Auch wenn beide Teile (Starship und Super Heavy) am Ende des Tests detonierten (SpaceX spricht von Rapid Unscheduled Disassembly - schnelle ungeplante Demontage) ist der Test trotz aller Unkenrufe der deutschen Medien doch als absoluter Erfolg zu werten.

• Die modifizierte Startplattform absorbiert erfolgreich die enormen Kräfte, die beim Start der 33 Triebwerke auf den Boden einwirken.
• Alle Triebwerke an Booster UND am Starship selbst arbeiten erfolgreich bis zum jeweiligen automatischen Flugabbruch
• Die Trennung von Booster und Starship mit dem neuen und innovativen Hot-Staging-System ist erfolgreich gelungen
• Auch das beim ersten Test nicht optimal funktionierende Flugabbruchsystem schien diesmal einwandfrei funktioniert zu haben.

Alle weiteren (zugegebenermaßen) ambitionierten Ziele wie der zielgerichtete Absturz des Boosters im Golf von Mexico und die harte Landung des Starship im Meer in der Nähe von Hawaii waren Extra-Ziele.

Was viele übersehen, ist, dass SpaceX nach dem Prinzip arbeitet, aus Fehlern zu lernen. Prototypen sollen ja die Fehler zeigen, damit eben diese erkannt und beseitigt werden können. Und SpaceX hat mit diesem System Erfolg: Das Unternehmen ist mit Abstand weltweiter Marktführer und will in diesem Jahr das Ziel von 100 erfolgreichen Starts und Landungen knacken.   

Es ist stark davon auszugehen, dass (Starterlaubnis vorausgesetzt) ein dritter Start nicht lange auf sich warten lässt.

Update vom 06. September:

SpaceX hat den Größten! Mit dem Zusammensetzen von Booster 9 und Starship 25 hat das Unternehmen noch mal einen draufgesetzt. Da Booster 9 mit einem sogenannten Hot-Staging-Ring (der das Starten der Starship-Triebwerke erlaubt, während beide Systeme noch miteinander verbunden sind) ausgestattet ist, ist die Rakete noch einmal ein Stück höher als beim ersten Startversuch vor einem halben Jahr!

Ein Start scheint unmittelbar bevorzustehen, da Starship und Booster betankt wurden.

Update vom 24. August 2023:

SpaceX hat bemerkenswerte Fortschritte auf der Starbase gemacht, aber wird das Unternehmen in nächster Zeit einen weiteren Startversuch unternehmen?

Das Unternehmen hat kürzlich bei der US-Küstenwache eine maritime Sperrzone für "Raketenstartaktivitäten" am 31. August 2023 beantragt. Doch trotz aller laufenden Arbeiten und Tests ist es sehr unwahrscheinlich, dass SpaceX bis dahin in der Lage sein wird, ein weiteres Starship zu starten.

SpaceX hat außerdem zahlreiche Tests am Prototypen 25 und Booster 9 durchgeführt. Bei Starship 25 wurden die Hebepunkte am Nasenkonus entfernt, was wohl bedeutet, dass es sich beim nächsten Transport auf Booster 9 befinden wird. Dieser Booster wurde vor kurzem nach einem statischen Triebwerkstest, der fünf Sekunden dauern sollte, aber nur 2,74 Sekunden dauerte und bei dem vier Raptor-Triebwerke vorzeitig abgeschaltet wurden, zurück zur Produktionsstätte gebracht.

Abgesehen von den Fortschritten bei Starship 25 und Booster 9 führt SpaceX immer noch Nachrüstungen und Tests an der Startplattform (OLM) durch, um in Zukunft Schäden zu vermeiden, die während des integrierten Flugtests im April entstanden sind. Der Flammabweiser wurde mehrfach getestet und scheint einen Großteil der von den Raptor-Triebwerken erzeugten Energie abzufangen. Das Tanklager wurde repariert, nachdem während des ersten Testflugs Trümmerteile darauf geregnet sind, und es werden immer noch Tests am Schnellkupplungssystem durchgeführt.

Update vom 07.08.2023

Super Heavy Booster 9 hat soeben einen Triebwerkstest auf der frisch reparierten Startplattform absolviert. Alle 33 Raptor-Triebwerke wurden gezündet, der Flamm-Abweiser hat funktioniert. Vier Triebwerke haben sich automatisch aus Sicherheitsgründen abgestellt.

Update vom 28.07.2023

Es scheint als rückt ein zweiter STARSHIP Testflug näher. SpaceX hat bei den Super Heavy Boostern 9 und 10 (sic!) Betankungstest mit Treibstoff (Methan und Sauerstoff) durchgeführt. Normalerweise wird so etwas zu Testzwecken mit flüssigem Stickstoff gemacht - eine Betankung mit Treibstoffen kann auf einen nahestehenden Startversuch oder weiteren Triebwerkstest hindeuten.  

Auch hat SpaceX angekündigt, den neu installierten Flammabweiser unter Vollast zu testen. Das wassergekühlte System aus Stahlplatten unter der Startplattform soll die Schockwellen der 33 Raptor-Triebwerke eines Super Heavy Boosters aushalten, sodass eine zukünftige Beschädigung des OLM (Orbital Launch Mount) weitestgehend vermieden wird.

Update vom 27.06.2023

Auch wenn Elon Musks Zeitplanung manches Mal an Wahnsinn grenzt, scheinen seine Leute voll hinter ihm zu stehen - der nächste Prototyp Ship 25 hat eben einen Triebwerkstest erfolgreich absolviert.

Ein zweiter Start von Starship scheint dieses Jahr doch noch möglich zu sein.

Update vom 07.06.:

Mittlerweile sind die Schäden am OLM (Orbital Launch Mount - der Startplattform) und an den Cryo-Tanks größtenteils behoben. Der OLM wurde verstärkt, sodass ein "Beton-Tornado" bei einem weiteren Start möglichst ausgeschlossen sein soll. Weiterhin wird ein wassergekühltes System aus Stahlplatten installiert, das die Schockwellen der 33 Raptor-Triebwerke aushalten soll.

SpaceX hat den Bau der Starship-Prototypen 30 und 31 begonnen und somit eine beachtliche Zahl an Testobjekten. Das Unternehmen hat derweil einen Antrag auf einen weiteren Testflug gestellt. So kann möglicherweise ein weiterer Testflug noch diesen Sommer stattfinden. Prototyp Nummer 25 wurde am 18. Mai zu Triebwerkstests herangezogen.

Update vom 13.04.:

Scheinbar war die Kraft der 33 Raptor-Triebwerke doch stärker als es sich SpaceX-Techniker ausgerechnet haben. Die beim Start nicht zu übersehende Staubwolke war ein Ergebnis von tonnenweise pulverisierten und verbrannten Beton. Man rechnete nicht damit, dass der Druck der Triebwerke die Betonplatten zerschmettert und Teile groß wie Kühlschränke durch die Gegend schleudert.

Die Startplattform und Starbase an sich haben jedenfalls signifikant gelitten, wie Bilder und Videos der Community auf Twitter belegen.

Am 20. April 2023 startete der Orbital-Prototyp erfolgreich. Die 120 Meter hohe, 5000 Tonnen schwere Rakete hob nach einer kurzen Verzögerung des Countdowns ab, erreichte (trotz mehrerer ausgefallener Raptor-Triebwerke) eine Höhe von rund 39 km, nachdem sie die Phase des höchsten atmosphärischen Drucks (Max-Q) durchflogen hat und scheiterte dann an einer Trennung der ersten und zweiten Stufe. Nach einem 8km-Fall (mit diversen Pirouetten der 5000 Tonnen Rakete) wurde aus Sicherheitsgründen der Selbstzerstörungsmechanismus aktiviert und die Rakete gesprengt. Die Trümmer fielen, ohne jemanden zu gefährden, in den Golf von Mexiko - eine Umweltbelastung ist nicht zu erwarten.

Für SpaceX war der Start dennoch ein voller Erfolg, da sie - wie geplant - den Start erfolgreich gemeistert haben und die Startplattform somit nicht zerstört haben. Jeder weitere Meilenstein (Höhe, Max-Q, Stufentrennung und Orbital-Flug) wären - so die Aussage von SpaceX - nur "die Kirsche auf der Sahnehaube" gewesen.

Jetzt gilt es, die wertvollen Telemetriedaten auszuwerten und die aufgetretenen Probleme zu beseitigen, um dann in ein paar Monaten den nächsten Teststart zu absolvieren.

Nicht weniger weit als bis zum Mars soll uns das Biest, das in Texas auf der "Orbital Launch Platform" steht, bringen. Den Menschen zur "multiplanetaren Spezies" machen und uns so vor dem Aussterben bewahren. Große Worte, die man von Elon Musk gewohnt ist. Man mag von ihm halten, was man will, hier scheint seine Firma SpaceX zu liefern. Innerhalb von 22 Jahren hat das Unternehmen die Raumfahrtindustrie umgekrempelt: Selbstlandende, wiederverwendbare Raketen scheinen heute so normal, dass sie keinen Hund mehr hinter dem Ofen hervorlocken - doch war das noch in den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts unvorstellbar. Selbst das revolutionäre Space-Shuttle war nicht so schnell wieder zu starten, wie es Anfangs versprochen wurde.

Raketen haben ihre Nutzlast in den Orbit zu bringen und die leeren Tanks und Triebwerke verglühen beim Wiedereintritt oder fallen ins Meer. So war das, seit Wernher von Braun die Entwicklung von US-amerikanischen Raketen nach dem Ende des Zweiten Weltkrieges übernommen hatte, üblich.

Starship soll alle Missionen übernehmen, die bisher von den bewährten SpaceX-Trägerraketen Falcon 9 und Falcon Heavy durchgeführt wurden: Starts kommerzieller Satelliten, Starts für Regierungsorganisationen, Versorgungsflüge zur Internationalen Raumstation ISS, den weiteren Aufbau der SpaceX-Satellitenkonstellation Starlink und weltraumtouristische Flüge. Durch die vollständige und häufigere Wiederverwendbarkeit sollen die Kosten im Vergleich zur Falcon 9 nochmals deutlich gesenkt werden.
Das Raumschiff Starship soll auch auf anderen Himmelskörpern mit und ohne Atmosphäre landen und wieder starten können. So wählte die NASA das Starship als Mondlandefähre für die geplanten Mondmissionen Artemis 3 und Artemis 4. Eine interessante Wahl, denn im Vergleich zur Orion-Kapsel (mit der die Astronauten von der Erde zum Mond fliegen) ist das Starship absurd groß. Vergleichen Sie eine Boeing 747 mit einer Cessna.

Langfristig strebt SpaceX auch regelmäßige bemannte Flüge zum Mars an. Als weitere Einsatzmöglichkeit hat SpaceX suborbitale Langstreckenflüge um die Erde vorgeschlagen. Damit soll es möglich werden, jeden Punkt der Erde in weniger als einer Stunde zu erreichen. Ein möglicher Nutzer wäre hier das US-Militär, das Interesse an Frachttransporten mit dem Starship bekundet hat.

Interessant ist der Ansatz, wie SpaceX dieses Monster an Booster und Raumschiff wieder heil auf die Erde zurückbringen will – denn wer genau hinschaut, wird sehen, dass weder Schiff noch Booster Landebeine haben. SpaceX hat diese einfach weggelassen. Die beiden Raumschiff-Komponenten sollen – so der ambitionierte Plan – „einfach“ aus der Luft gepflückt werden. Die Streben, welche die Rakete auf der Plattform halten, sind schwenkbar und können das Raumschiff so festhalten, wie es ein Mensch macht, der sein chinesisches Essen mit Stäbchen festhält.

Ob das wirklich funktioniert, sei dahingestellt. Immerhin wurde SpaceX auch schon damals prophezeit, dass selbst landende Raketen auf schwimmenden Plattformen nicht machbar sind.

Nach dem ersten voll integrierten Raketenstart des Starship und Superheavy wird die Entwicklung sicher schnell weitergehen, so wie man das Entwicklungstempo von SpaceX kennt. Und das ist auch gut so, die Menschheit braucht ein zuverlässiges Transportsystem ins All, um der zukünftigen Nachfrage gerecht zu werden. Denn mit einer Nutzlast von 100 t könnte eine Raumstation von der Größe der ISS in nur vier Flügen in den Orbit gehievt werden.

Die Saturn V wird immer die Rakete bleiben, die den Menschen das erste Mal zum Mond gebracht hat – Starship könnte aber das Raumschiff werden, das der Menschheit das Tor zu den Sternen aufstößt.