SpaceX schreibt Raumfahrt-Geschichte

Der US-amerikanischen Firma gelingt es als erstes, die Hauptstufe einer orbitalen Trägerrakete sicher zu landen und damit wiederverwendbar zu machen.  

Der 21. Dezember 2015 könnte eines nicht allzu fernen Tages als das Datum gelten, welches den Beginn einer neuen Ära in der Raumfahrt markiert: Die des kostengünstigen Zugangs zum Weltraum. An diesem Tag gelang es zum ersten Mal, die Hauptstufe eines orbitalen Trägers in die Nähe des Startplatzes zurückzufliegen und dort zu landen. Bis jetzt sind alle Trägerraketen Wegwerfmodelle, d.h. sie transportieren ihre Nutzlast ins All und stürzen danach ins Meer bzw. verglühen in der Atmosphäre. Für den nächsten Flug braucht es wieder eine neue Einweg-Rakete. Dies ist der Hauptgrund, warum der Weg ins All immer noch ein sehr kostspieliges Unterfangen ist, denn die Rakete selbst (bzw. ihre Herstellung) ist der größte Kostenfaktor. Der Treibstoff macht dagegen weniger als ein Prozent der Startkosten aus.

Man stelle sich vor, wie die Situation in der Luftfahrt wäre, wenn man jedes Flugzeug nur einmal verwenden könnte!

Die letzten Sekunden des Landemanövers (Bild: SpaceX)

Die Kosten drastisch zu senken und damit die Vision einer Marskolonie wirtschaftlich realisierbar zu machen, ist das Ziel von Elon Musk, dem Gründer und Chef von SpaceX. Seit den Anfängen der Firma im Jahr 2002 verfolgt Musk eine langfristige Strategie, um seine Pläne für bemannte Missionen zum roten Planeten zu verwirklichen. Das zentrale Element ist dabei die Entwicklung wiederverwendbarer Systeme. Mit diesen will Musk die Kosten für den Transport ins All um den Faktor 10 bis 100 senken. Bereits die nicht wiederverwendbare Version seiner Falcon 9-Rakete unterbietet alle anderen westlichen Anbieter. Russische und chinesische Träger sind zwar preislich (noch) konkurrenzfähig, haben jedoch Nachteile wie geringere Zuverlässigkeit (insbesondere die russische Proton) und gesetzliche Einschränkungen für internationale Kunden.

Mit der erfolgreichen Landung der ersten Stufe hat SpaceX nun einen großen Schritt getan, um sein Konzept zur Wiederverwendbarkeit umzusetzen und so seine Kosten weiter zu drücken. Es bleibt abzuwarten, wie viel Arbeit nötig ist, um eine bereits geflogene Stufe für eine neue Mission startklar zu machen, wie viele Komponenten ausgetauscht werden müssen und wie oft eine Stufe letztlich benutzt werden kann.

Musk zeigte sich kurz nach der Landung diesbezüglich sehr zuversichtlich. Als nächster Schritt steht eine genaue Inspektion der Stufe an und ein erneutes so genanntes static fire, ein Testlauf, bei dem die Triebwerke zünden, die Rakete jedoch am Boden gehalten wird.

Nach der Landung: Die Falcon-Hauptstufe ist ca. 50 Meter hoch (Bild: SpaceX)

In jedem Fall wird dieser erste Rückkehrer wohl nicht erneut ins All fliegen. Die Zweitverwertung einer Stufe könnte erstmals im Laufe des kommenden Jahres erprobt werden, mit einer Rückkehrstufe aus den folgenden Missionen: Am 17. Januar ist der nächste Start geplant. Auch dann soll es eine Landung geben, wobei hier die Geschwindigkeiten und Entfernungen auf Grund der Anforderungen dieser Mission noch größer sein werden. Die erste Stufe wird dann eine Maximalgeschwindigkeit von ca. 8000 km/h erreichen, statt “nur” 5000 km/h wie dieses Mal, und auch aus größerer Entfernung den Rückweg antreten.

Interessanterweise wird bei dieser nächsten Mission eine bereits “veraltete” Version der Trägerrakete auf der Startrampe stehen, die Falcon 9 v1.1. Bei der aktuellen, erfolgreich verlaufenen Mission kam ihr Nachfolger Falcon 9 v1.2 (auch Falcon 9 Full Thrust genannt) zum Einsatz, der durch mehrere Design-Verbesserungen (vor allem die Betankung mit ultrakaltem und daher dichterem Flüssigsauerstoff) eine ca. 30% höhere Leistung erreicht.

Die Reihenfolge der beiden Missionen wurde nach dem Fehlschlag im Juni getauscht. Bei dieser Mission kam es zum Totalverlust, als die Oberstufe durch ein fehlerhaftes Bauteil zerstört wurde und in der Folge die gesamte Rakete samt Nutzlast. Es war der bislang einzige Fehlstart einer Falcon 9-Rakete.

Auch aus diesem Grund stand für SpaceX am vergangenen Montag viel auf dem Spiel. Umso zufriedener wird man dort gewesen sein, dass die Wiederaufnahme des Flugbetriebs ein voller Erfolg war. Neben der Landung verlief auch die eigentliche Hauptmission planmäßig, das Aussetzen von elf kommerziellen Satelliten für einen zahlenden Kunden. Und auch ein Neustart des Oberstufen-Triebwerks in der Umlaufbahn glückte, was in der Vergangenheit Probleme bereitet hatte.

Nach dieser perfekten Vorstellung wird SpaceX nun versuchen, bereits gebuchte Starts abzuarbeiten und vor allem seine Startfrequenz zu erhöhen. Nach der verunglückten Mission Mitte dieses Jahres und der daraus resultierenden Zwangspause kam man immerhin noch auf sechs Starts in 2015. Für 2016 sollen es dann mindestens ein Dutzend werden.

Parallel dazu gehen die Marsplanungen natürlich weiter. Wie weit diese mittlerweile gediehen sind kann man aus Musks Ankündigung ersehen, damit bald an die Öffentlichkeit gehen zu wollen. Zudem häufen sich inoffizielle Leaks und Musk selbst hat schon mehr als einmal kleine Infohäppchen verteilt.

In einem meiner nächsten Posts werde ich mich daher eingehender mit der geplanten SpaceX-Marsmission befassen.