{"id":13674,"date":"2022-04-12T14:34:26","date_gmt":"2022-04-12T13:34:26","guid":{"rendered":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/?p=13674"},"modified":"2022-04-12T16:20:41","modified_gmt":"2022-04-12T15:20:41","slug":"update-starship-entwicklung-1-orbitaltest-musste-warten","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/weltgeschehen\/2022\/04\/update-starship-entwicklung-1-orbitaltest-musste-warten\/","title":{"rendered":"Update StarShip-Entwicklung #1: Orbitaltest musste warten"},"content":{"rendered":"

Es ist April 2022 und ich konnte den schon lange in Aussicht gestellten ersten Orbitaltest noch immer nicht pr\u00e4sentieren. Keine der Autorit\u00e4ten in den USA, welche jede Starterlaubnis mit rein juristischen Argumenten bis Ende Jahr oder l\u00e4nger verschieben kann, hat bis jetzt irgendwelche verbindliche Zusicherungen abgegeben. Einzig rational verst\u00e4ndlicher Grund f\u00fcr diese Blockade ist weiterhin der Versuch, der hoffnungslos versp\u00e4teten Staatswirtschaft mit ihrem aussichtslosen Projekt SLS\/Artemis ev. schon im Mai den Vortritt zu lassen. Dies erinnert an den deutschen Raketenpionier Wernher von Braun, dessen Satellitenprojekt \u00abRedstone\u00bb bei der US-Army, obwohl bereit, von Navy-General Dwight D. Eisenhower rund ein Jahr aufgehalten wurde, um der Navy-Rakete \u00abVanguard\u00bb den Vortritt zu lassen. Was die USA am 4. Oktober 1957 in die nachhaltig peinliche Sputnikschock-Prestigekrise st\u00fcrzte, als die Sowjetunion den weltweit ersten Erdsatelliten konkurrenzlos starten konnte. Nichts wurde daraus gelernt.<\/em><\/p>\n

Warum hat es bis zum Orbitalflug so lange gedauert? <\/strong><\/p>\n

Im Space Corner 8\/2021 schien kurz nach einem ersten zusammengesetzten StarShip eigentlich alles parat. Die Komplexit\u00e4t der noch nicht stattgefundenen integrierten Tests und Probez\u00fcndungen wurde damals sicher untersch\u00e4tzt, aber der Hauptgrund lag wohl eher im Entscheid von SpaceX, den Startturm (Orbital Launch Tower, OLT) zumindest bei den Startvorbereitungen bereits teilweise zu nutzen und dessen Fertigstellung abzuwarten. Damit konnte man Kr\u00e4ne ersetzen, Erfahrungen bei den Manipulationen von StarShip und Booster am Boden mit dem sp\u00e4ter noch viel wichtigeren \u00abStarcatcher\u00bb bekommen und die Zeit nicht ungenutzt lassen, um noch einmal alle Komponenten in den beiden Raumschiffteilen auf Herz und Nieren auszutesten.<\/p>\n

Nie ganz gekl\u00e4rt wurde, welche Rolle das Luftwamt FAA mit ihren endlosen \u00abUmweltvertr\u00e4glichkeitspr\u00fcfungen\u00bb bei den Verz\u00f6gerungen (zumindest inoffiziell) gespielt hat. Schliesslich war es der Jahreswechsel, der unvermeidliche Pausen erzwang. Am 12. November 2021 z\u00fcndete StarShip SN-20 seine 6 Raptors (3 Vakuum-Versionen und 3 f\u00fcr Normaldruck in Meeresh\u00f6he) erstmals gleichzeitig. Die letzten noch fehlenden Hitzeschild-Kacheln an dessen Nase konnten Mitte Dezember montiert werden, weil die freigelassenen Stellen f\u00fcr die Aufh\u00e4ngepunkte der Kr\u00e4ne dank den \u00abStarcatchern\u00bb nicht mehr ben\u00f6tigt wurden. Beim 2. Stacking auf volle H\u00f6he 120 m am 22.2.2022 bew\u00e4hrte sich der \u00abHebekran\u00bb Mechazilla mit seiner Pr\u00e4zision auf Anhieb und auch bez\u00fcglich Geschwindigkeit im Vergleich zur Kranmontage. Bis dahin waren alle K\u00e4ltetests im Starship SN20 und dem Booster B4 bestanden, auch alle 6 Teil-Probez\u00fcndungen im B4. Nur die Z\u00fcndung aller 29 Raptors in B4 stand noch aus, die vorangehenden K\u00e4ltetests waren aber l\u00e4ngst alle unter Dach. <\/p>\n

Die FAA war jedoch weiterhin nicht parat. Anderseits war man in Florida verd\u00e4chtig rasch bereit, die Erlaubnis zum Bau einer zweiten StarBase zu erteilen \u2013 nat\u00fcrlich auf Kosten von SpaceX. Dies erregte zwar in texanischen politischen Kreisen den Verdacht, dass dies rasch zur \u00abpolitischen Kaperung\u00bb von Starbase 2 durch die NASA f\u00fchren k\u00f6nnte. Der Kampf zwischen TX und FL ist im Gang, w\u00e4hrend SpaceX deren Bau dank allen Erfahrungen noch schneller vorantreiben kann als in Texas! Elon Musk sieht nat\u00fcrlich den Vorteil von zwei 1500 km voneinander entfernten Startpl\u00e4tzen bei einem \u00abunerwarteten Ereignis\u00bb, will aber die Investitionen in TX keinesfalls verlieren. <\/p>\n

Beobachter gingen davon aus, dass B4\/SN20 nie starten wird und daher um so gr\u00fcndlicher \u00abzu Tode getestet\u00bb werden kann. Die wiederholten Tiefk\u00fchl-Drucktests, ob in seperaten Stufen oder auf 120 m gestackt, deuteten immer mehr darauf hin. B7\/SN24 mit seinen inzwischen 33 Raptor-2-Triebwerken \u00e0 230 t Schub statt 29 Raptor-1 mit 185 t ist bereits einen grossen Technologieschritt weiter. Die Best\u00e4tigung f\u00fcr den \u00abupgrade\u00bb kam am 22.3.2022 offiziell.<\/p>\n

Abgesehen davon, dass bei B7 auch alle sichtbaren Verkabelungen am Booster verschwunden sind und ebenso die Hochdruck-Gasflaschen – composite overwrapped pressure vessels, COPV. Jene wurden als neueste Erfindung so aerodynamisch verkleidet, dass die zur\u00fcckkehrenden 68 m langen Stufen automatisch in stabiler Orientierung herunterfallen und nicht zu taumeln beginnen. Dann m\u00fcssten sie n\u00e4mlich gesteuert werden, sei es nun mit den Kaltgasd\u00fcsen oder in der dichteren Luft durch Bewegung der vorderen und hinteren Flaps. Dies bedeutet ein weiteres Mal: mehr Nutzlast und ein immer schlankeres StarShip!<\/p>\n

Warum ist ein StarShip nicht so einfach zu kopieren? <\/strong><\/p>\n

Je gr\u00f6sser der Vorsprung von SpaceX bei der Entwicklung wiederverwendbarer Raketen wird, desto \u00f6fter liest man, die Konkurrenz w\u00fcrde diese Technologie \u00abeinfach kopieren\u00bb. Nun, so einfach ist das nicht. Warum?<\/p>\n

Der Wechsel von Aluminium auf spezifisch dreimal schwereren Stahl beim neuen StarShip bringt zwar leicht erkennbare Vorteile: Festigkeit, Temperaturbest\u00e4ndigkeit, leichte Bearbeitbarkeit und erstaunlich g\u00fcnstiger Materialpreis von 4 Dollar pro kg. Dies gegen\u00fcber 130 $ bei Graphitfasern oder 40 $ bei Aluminium-Lithium (Al-Li), wie in den Falcons. Der von SpaceX verwendete Chrom-Nickel-Stahl fordert jedoch einen ganz anderen Preis: total andere Architektur der Raketen, die bisher als unm\u00f6glich galt oder zumindest noch nie eingesetzt wurde. Vor 60 Jahren hat man Stahl zum ersten und letzten Mal in einer der ersten Atlas-Agena-Raketen verwendet. Ein offenbar verfr\u00fchter Entscheid aufgrund einer unn\u00f6tigen Unvorsichtigkeit<\/p>\n

Stahl in der von SpaceX selber weiterentwickelten Form gilt bis 800 \u00b0C als festigkeitsm\u00e4ssig zuverl\u00e4ssig, bei Al-Li ist bei 200 \u00b0C Schluss. Damit wird einem aber der Vorteil geschenkt, dass die Raketen beim heissen Wiedereintritt mindestens auf der Lee-Seite gar keine speziellen Hitzeschilde mehr ben\u00f6tigen, und dass jene auf der gl\u00fchenden Seite sogar d\u00fcnner sein d\u00fcrfen! Diese Kaskade von Vorteilen st\u00fcrzt aber sofort zusammen, wenn jemand aus Sachzw\u00e4ngen heraus auch nur wenige Technologiestufen dazwischen nicht beherrscht.<\/p>\n

Die triviale Forderung, dass eine positive Nutzlast resultieren muss, erfordert weitere Massnahmen: mit Methan einen neuen Treibstoff, der zusammen mit dem Sauerstoff weit unter deren Siedepunkte zu k\u00fchlen ist, was die Gefahr eingefrorener Ventile bringt. Nachf\u00fcllen bis im letzten Moment vor dem Start macht \u00abQuick Disconnect\u00bb binnen Sekunden n\u00f6tig. Dar\u00fcber, dass nicht wie fr\u00fcher ein separates, neutrales, Druckgas in den Tanks ben\u00f6tigt wird, wird selten gesprochen. StarShips verwenden hierzu den im Gleichgewicht mit dem fl\u00fcssigen befindlichen gasf\u00f6rmigen Treibstoff selber \u2013 eine wesentliche Vereinfachung!<\/p>\n

Die f\u00fcr die Wiederverwendbarkeit einst unverzichtbaren Landef\u00fcsse (mit welchen SpaceX bei der Falcon-9 bereits 113 Landungen meisterte) m\u00fcssen auch noch weg, weil sie viel zu schwer w\u00e4ren. Dies macht jedoch einen \u00abStarcatcher\u00bb, also bisher \u00abScience Fiction\u00bb, n\u00f6tig. Etwas, woran die Konkurrenz ohnehin nie glaubte und nun vor ihren Augen entstehen sieht. Auf der Starbase steht bereits der erste 145 m hohe Start- und Landeturm (OLT), und SpaceX nutzt die gleiche Infrastruktur bereits ebenso sicher wie rasch und pr\u00e4zis vor dem Start zum Zusammensetzen der Raketenstufen! Dies alles war zwar eine gewaltige Investition, aber das eingesparte Gewicht der Landef\u00fcsse kommt nun bei der StarShip-Oberstufe zu 100% der Nutzlast zugute und beim Booster \u00abSuper Heavy\u00bb immer noch zu einem betr\u00e4chtlichen Anteil. Schliesslich spielt der Skalierungseffekt bei einer Riesenrakete wie dem StarShip eine Rolle: Steuerung, Elektronik und Software sind gleich schwer wie bei den Kleinraketen, wo sie alles andere als vernachl\u00e4ssigbar sind.<\/p>\n

Elon Musk hat zwar noch einigen Spielraum bei der geplanten Nutzlast der StarShips zwischen 100 und 150 Tonnen oder in Ausnahmef\u00e4llen von 250 t nach dem Wegwerfprinzip am Ende der Lebensdauer eines StarShips. Weitere Optimierungen sind bereits realisiert, wie z.B. der Ersatz von unn\u00f6tig bordeigenen Triebwerkturbinen-Schnellstartern bei wenigstens 20 von gut 30 Raptor-Triebwerken im \u00e4usseren Kreis der Booster. Diese braucht es nur einmal! Sie bleiben dann am Boden, erfordern aber 20 kleinere, ebenso schwierig zu realisierende \u00abQuick-Disconnect-Mechanismen\u00bb, die den Booster beim Start im gleichen Sekundenbruchteil wie die Halteklammern freigeben. Jede Sekunde, die bis zum Abheben unn\u00f6tig verstreicht, verschwendet 20 Tonnen Treibstoff!<\/p>\n

Der Konkurrenz sind all diese offen bekannten Erfordernisse dank der Offenheit von SpaceX nicht unbekannt. Sie tut sich im Moment aber selbst bei den bisherigen Technologien noch schwer. Jene haben leider, weil nicht wiederverwendbar, keine Chance mehr, sind aber noch lange nicht amortisiert! Wer die grossen Investitionen binnen wenigen Jahren nicht aufbringen kann – trotz aller Begeisterung an der derzeitigen Renaissance der Raumfahrt – muss aus dem Markt ausscheiden. Ob es Blue Origin von Jeff Bezos ist, auch ein verm\u00f6gensm\u00e4ssig \u00ab11-stelliger\u00bb , aber inzwischen eindeutig die Nr. 2 hinter Musk mit all seinen Firmen. Bezos fehlt es nicht an Geld, sondern an Fachleuten! Bei der United Launch Alliance (UAL) mit Boeing und Lockheed Martin, oder erst recht Raketenbauern in anderen L\u00e4ndern \u2013 bei allen ist beides knapp und sie m\u00fcssen buchst\u00e4blich wieder auf Feld 1 zur\u00fcck. Langfristig get\u00e4tigte Investitionen in \u00abOld Space\u00bb sind dann verloren.<\/p>\n

Dennoch stimmt die st\u00e4ndig fordernde NASA, das bis jetzt gar nicht kooperative Luftamt und eine derzeit mehr gewerkschaftlich als an den Fortschritt der Menschheit denkende Regierung nachdenklich. Erinnert das nicht an das Gleichnis der verw\u00f6hnten Prinzessin, die sich den besten Mann im Lande angelte, von diesem dann aber immer mehr forderte, ohne umgekehrt irgendwelche Versprechungen zu machen? Dort ging es zwar nicht um einseitig private Milliardeninvestitionen, sondern meist noch um Drachent\u00f6tungen und andere lebensgef\u00e4hrliche \u00abLiebesbezeugungen\u00bb. Zu schlechter Letzt f\u00fcr die Prinzessin wollte dann allerdings der Mann nicht mehr, und zwar mit dem nachvollziehbaren Argument, dass sie sein Leben nie in diesem Mass auf’s Spiel gesetzt h\u00e4tte, wenn sie ihn wirklich geliebt h\u00e4tte! Was also, wenn Elon Musk einmal die Geduld ausgeht? Diese Frage stellen sich Beobachter immer wieder.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Es ist April 2022 und ich konnte den schon lange in Aussicht gestellten ersten Orbitaltest noch immer nicht pr\u00e4sentieren. Keine der Autorit\u00e4ten in den USA, welche jede Starterlaubnis mit rein juristischen Argumenten bis Ende Jahr oder l\u00e4nger verschieben kann, hat … Weiterlesen →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1,5],"tags":[],"class_list":["post-13674","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-weltgeschehen","category-raumfahrt"],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13674","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13674"}],"version-history":[{"count":6,"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13674\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":13686,"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13674\/revisions\/13686"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13674"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13674"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/stanek.ch\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13674"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}