Donnerstag, 29. September 2011

Verrücktes Zeugs der Gegenwart Teil 7 - SpaceX wiederverwendet

Es gibt Geschichten, die scheinen einer anderen Welt entsprungen zu sein. Die von SpaceX ist ein Beispiel: Verlacht und immer wieder in Frage gestellt, ist es der (anfangs) kleinen Firma von Elon Musk innerhalb weniger Jahre gelungen, mit der Falcon 1 ein Satellitentransportsystem auf die Rampe zu stellen und, nach einigen Fehlschlägen, allerdings ohne die für Raketenbauer fast schon obligatorische Explosion, in den Orbit zu schießen. Es war das erste Mal, dass dies einem nichtstaatlichen Unternehmen geglückt ist. Kurz darauf brachten sie die viel, viel größere Falcon 9 an den Start - und wieder gelang das Unternehmen. Aber damit nicht genug: Parallel zu Falcon 1 und Falcon 9 wurde auch eine Raumkapsel entwickelt, ein unbemannter Raumtransporter mit der Fähigkeit zur Rückkehr zur Erde. "Dragon" flog erfolgreich, inklusive einer hübschen Wasserung (der Käse an Bord überstand den Flug unbeschadet) und wiederholte damit eine Leistung, die sonst gerade einmal die Amerikaner, die Russen und die Chinesen zustande bringen - Nationen, die ganz sicher auf weitaus größere finanzielle und technische Ressourcen zurückgreifen können, als eine kleine Privatfirma.
Getragen vom Erfolg, der sich hoffentlich wiederholen lässt, was den Beginn regelmässiger Versorgungsflüge zur ISS bedeuten würde - ging SpaceX sofort das Thema einer bemannten Kapsel an. Basierend auf der unbemannten, wiederverwendbaren Dragon-Kapsel kann man natürlich nicht einfach nur die (uralt-) Technik der oben angeführten Nationen kopieren - nein, die finanzielle Schwachstelle dieser Klasse von Raumfahrtzeugen (Apollo, Sojuz, Shenzen) war rasch identifiziert: Das Rettungssystem, eine eigene Rakete am oberen Ende der Kapsel. Wie zwei Vorfälle mit der russischen Sojuz zeigten (ein Rettungsmanöver nach einem abgebrochenen Start, eines nach einem Triebwerksproblem mit der zweiten Stufe - beide Crews überlebten), funktioniert dieses System zwar sehr gut, muss aber, und das ist das Problem, irgendwann aus Gründen der Aerodynamik abgesprengt werden - man hat eine Menge Gewicht umsonst mit sich herumgeschleppt, und obendrein eine Menge Geld einfach weggeworfen.
Während Europa noch über Sinn und Zweck bemannter Systeme grübelt, ging SpaceX mit hochgekrempelten Ärmeln eine grundsätzlich andere Art von Rettungssystem an, das die Kapsel von hinten antreibt (bezeichnet als "Pusher"-Konfiguration). Freilich bleibt auch bei dieser Lösung das Problem des unnützen Mehrgewichts erhalten. Also beschloss man kurzerhand, diese Triebwerke auch für eine gesteuerte Landung einzusetzen - wenn alles glatt ging, wurden sie vorher ja nicht benutzt, und wenn nicht, benötigt man sie sowieso zur Landung. Man hatte dies im Rahmen des Programms "Delta-Clipper" untersucht, aber die Entwicklungslinie wegen Geldmangel aufgegeben. SpaceX allerdings scheint Fortschritte zu machen, nicht nur darin, die Konkurrenz wieder einmal zu düpieren.
Aber die Entwicklung leistungsstärkerer Triebwerke, einer bemannten Kapsel mit "Pusher"-Rettungssystem und der Fähigkeit zur gesteuerten Landung sowie die laufenden Vorbereitungen zur nächsten Demonstrationsmission zur ISS scheint die Mannschaft von SpaceX noch längst nicht auszufüllen. Als nächstes ließ man verlauten, 2012 eine Schwerlastrakete bestehend aus drei gekoppelten Falcon-9 an den Start zu bringen. Äußerlich einer Ariane-V nicht unähnlich, steckt der Unterschied im Detail: Statt auf die üblichen Feststoffboostern, die, einmal gezündet, auf Gedeih und Verderb bis zum bitteren Ende brennen müssen, setzt man auf die Flüssigkeitstriebwerke der Falcon 9. Um die Leistungsfähigkeit zu erhöhen, sind aber die Tanks der drei Einheiten miteinander gekoppelt, was die zentrale Stufe nach Abwurf der beiden Booster sozusagen "mit vollen Tanks" ins Rennen schickt; das gab es einmal bei einer russischen Rakete (ich glaube, es war die wenig erfolgreiche N1 in den 60er Jahren), aber seitdem hat sich niemand mehr an das Prinzip des "Cross-Feedings" herangetraut.
Ich nehme an, die Konkurrenz wird langsam ärgerlich. Laut Medienberichten haben die Arbeiten am neuen Startkomplex bereits begonnen - die Jungs und Mädels buddeln schon die Startlöcher, was sie vermutlich nicht tun würden, würde man bei der Technik der Rakete keine Fortschritte machen.
Was aber soll nun das "wiederverwendet" im Threat-Titel bedeuten? Ganz einfach: Heute ließ SpaceX verlauten, wie ihre Pläne für die Zukunft der Firma und der Raumfahrt aussehen. Ein Video unter http://www.spacex.com/npc-luncheon-elon-musk.php zeigt den Ablauf: Falcon 9 besteht darin plötzlich aus einer rückflugfähigen und landefähigen Hauptstufe inklusive Landebeinen, sowie einer Oberstufe ebenfalls mit Landebeinen und einem PICA-X Hitzeschild. Eine solcherart voll wiederverwendbare Trägerrakete (Dragon selbst ist ebenfalls wiederverwendbar) hätte gewaltige Auswirkungen auf die Raumfahrt: Die Kosten für Treibstoff sind bei weitem nicht mit den Kosten für das Fahrzeug zu vergleichen; selbst wenn nach der Rückkehr umfangreiche Reparaturen nötig wären, würden die Kosten auf möglicherweise 10-20% des heutigen Preisniveaus fallen ... SpaceX hat bereits Antrag gestellt, die nötigen Technologien an seinem Standort in Texas zu erproben. Sie machen ernst, die Leute von Elon Musk.
Jedenfalls beflügeln sie die Phantasie nicht nur von SF-Fans, die in Zeiten der Mondlandungen aufgewachsen sind. Bleibt nur zu hoffen, dass sich SpaceX mit diesem Programm nicht verhoben hat - denn solten sie erfolgreich sein muss ich vielleicht nicht mehr 488 Jahre auf eine Reise zu Robert Bigelows Touristen-Raumstation sparen, sondern nur noch ... ach, was soll's!

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