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So soll das neue Weltraumflugzeug XS-1 von Darpa einmal aussehen.
So soll das neue Weltraumflugzeug XS-1 von Darpa einmal aussehen. (Bild: Darpa)

Darpa: Raketenflugzeug mit wenig Geld

So soll das neue Weltraumflugzeug XS-1 von Darpa einmal aussehen.
So soll das neue Weltraumflugzeug XS-1 von Darpa einmal aussehen. (Bild: Darpa)

Mit Hilfe des neuen Raketenflugzeugs XS-1 will das US-Militär 1,3 Tonnen schwere Satelliten für nur fünf Millionen US-Dollar in den Orbit bringen. Für die hoch gesteckten Ziele wird aber kaum Entwicklungsgeld zur Verfügung gestellt.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Mit dem Space Shuttle ist immer der Traum verbunden gewesen, wie mit einem Flugzeug jederzeit in den Orbit zu fliegen. Darpa, die Technologieagentur des US-Militärs, will den Traum nach Jahren wahr machen. Neben vielen Mitbewerbern hat jetzt Boeing den Auftrag bekommen, mit einem Budget von 140 Millionen US-Dollar das Weltraumflugzeug XS-1 zu entwickeln, das mithilfe einer kleinen Raketenstufe Satelliten in den Weltraum bringen soll. Jeder Flug soll nur fünf Millionen US-Dollar kosten. Ob dieses Ziel realistisch ist, darf in Frage gestellt werden.

Denn schon die Bewertungskriterien zur Auswahl von Konstruktionsvorschlägen für das XS-1 sprechen Bände. "Cost Realism" und "Schedule Realism", also eine realistische Einschätzung von Kosten und Zeitplänen, spielten dabei explizit nur eine untergeordnete Rolle. Ausschlaggebend soll dagegen die technische und wissenschaftliche Entwicklung sein.

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Das XS-1 ist schneller als die Falcon 9

Das Prinzip erinnert an die Rakete Falcon 9, deren erste Raketenstufe nicht in der Orbit gelangt, sondern wieder landet. Das XS-1 ist mit 3,4 Kilometer pro Sekunde zwar deutlich schneller als die erste Stufe der Falcon 9, die nur 2,3 Kilometer pro Sekunde erreicht, aber trotzdem nicht schnell genug, um einen Orbit zu erreichen. Eine herkömmliche Raketenstufe soll dann die bis zu 1350 Kilogramm schweren Satelliten in einen polaren Orbit bringen.

Das Testprogramm für das XS-1 ist in drei Phasen aufgeteilt. In der ersten Phase sollen zehn Flüge mit dem Triebwerk am Boden getestet werden, in der zweiten Phase soll es in zehn Tagen zehn Flüge mit nicht mehr als der halben Geschwindigkeit unternehmen und zum Startplatz zurückkehren. Erst in einer dritten Phase soll die volle Geschwindigkeit erreicht werden und später auch ein Satellit mit Hilfe einer zweiten Raketenstufe in einen Orbit gebracht werden.

Wegen der hohen Endgeschwindigkeit wird das XS-1 dann nicht wieder im Flug zur Startrampe zurückkehren und innerhalb von einem Tag wieder startklar sein können. Oberhalb der Atmosphäre können nur die Raketentriebwerke die Flugrichtung umkehren. Das bedeutet ohne extremen Leichtbau einen zu großen Treibstoffbedarf. Die Flügel helfen allerdings dabei, in der Wahl der Landeplätze flexibler zu sein, als es die Falcon 9 sein könnte.

Als Antrieb für das XS-1 soll wegen der hohen Treibstoffeffizienz und der hohen Endgeschwindigkeiten ein Wasserstoff-Raketentriebwerk zum Einsatz kommen. Das soll Aerojet-Rocketdyne liefern und die Bezeichung AR-22 tragen. Dieses AR-22 ist tatsächlich einfach nur eine ältere Version des RS-25-Space-Shuttle-Triebwerks. Zuletzt flog die Raumfähre mit der Version RS-25D. Die Firma hat aber noch übrig gebliebene Bauteile von älteren Triebwerken, aus denen die AR-22 zusammengebaut werden sollen.

Diese Triebwerke waren im Einsatz beim Space Shuttle zwar als wiederverwendbar, aber sehr wartungsanfällig bekannt. Nach jedem Flug mussten die drei Triebwerke ausgebaut, demontiert und inspiziert werden. Pro Shuttle Mission wurden dafür etwa 1500 Arbeitsstunden aufgewendet. Beim Einsatz in einem unbemannten Flugzeug lassen sich die Anforderungen an die Zuverlässigkeit zwar senken und auch der Schub könnte gesenkt werden, um die Abnutzung zu reduzieren. Es sind aber Zweifel angebracht, ob solche Maßnahmen ausreichen, um tägliche Flüge ohne größere Reparaturen mit einem derart komplexen Triebwerk zu erlauben.

So viel Entwicklungsarbeit und so wenig Geld 

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Eheran 03. Jun 2017

Es 140 mio. $ nur für die Entwicklung. Warum sollte das nicht möglich sein? Boeing hat...

Ovaron 02. Jun 2017

Die X37 stammt ja auch von Boing, ebenso wie - durch Zukauf - das Shuttle. Die Parameter...



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