Falcon Heavy - die Mars-Rakete

Die Rakete, die den schweren Lander zum Mars bringen soll, wird eine Falcon-9-Rakete mit abtrennbaren Seitenboostern sein. Ähnlich wie bei der amerikanischen Delta IV Heavy oder der russischen Angara-5-Rakete werden diese Booster fast identische Kopien der ersten Stufe der Falcon 9 sein.

Kurz nach dem Start werden die Triebwerke der mittleren Raketenstufe gedrosselt, um Treibstoff zu sparen. Dadurch verbleibt eine größere Treibstoffreserve in der Stufe, wenn die Booster abgetrennt werden und zur Landung zurückfliegen. Ob auch die mittlere Stufe gelandet wird, ist wegen der hohen Geschwindigkeit aber noch nicht klar. Die vollständige Rakete wird beim Start über 1.400 Tonnen wiegen und soll bis zu 13,6 Tonnen auf eine Flugbahn zum Mars bringen können.

Eine Rakete wie die Falcon Heavy gehörte schon von Anfang an zu den Plänen von SpaceX. Damals hatte die Falcon 9 noch kaum mehr als die Leistung einer Sojus-Rakete. Sie hätte selbst die schweren kommerziellen Nachrichtensatelliten nicht in einen Orbit für eine geostationäre Umlaufbahn bringen können. Die Einführung der Falcon Heavy verzögerte sich vor allem, weil die Falcon 9 immer besser wurde und die nötige Nutzlast auch ohne Booster erreichen konnte.

Merlin - ein zauberhaftes Triebwerk

Vor allem die Leistung der Merlin-Triebwerke hat eine erstaunliche Entwicklung durchgemacht. Die Merlin-1C-Triebwerke der ersten Falcon 9 lieferten noch einen maximalen Schub von 480 kN. Mit dem Merlin-1D-Triebwerk schaffte es SpaceX, das Gewicht der Merlin-Triebwerke um ein Viertel zu senken und dabei den Schub um die Hälfte zu erhöhen. Später wurde der Treibstoff unterkühlt, um eine höhere Dichte zu erreichen und mehr Treibstoff in die gleichen Tanks füllen zu können. Wegen der höheren Dichte können aber auch die Pumpen mit der gleichen Leistung mehr Treibstoff fördern. Dadurch konnte der Schub der Triebwerke steigen.

Nach der Untersuchung der Triebwerke von erfolgreich gelandeten Erststufen einer Falcon 9 und weiteren Tests stellten sich die Merlins als noch robuster heraus als gedacht. Elon Musk hat nun eine weitere Steigerung bis auf 914 kN angekündigt. Der Schub der Merlin-Triebwerke ist damit mehr als doppelt so groß wie am Anfang und fast 200-mal so groß wie ihr Gewicht.