SLS: Nasa bestellt Triebwerke für den Preis einer ganzen Rakete

Alte Spaceshuttle-Triebwerke sollten die Mondrakete SLS kostengünstiger machen. Jetzt werden neue Triebwerke zu absurden Preisen nachbestellt.

Artikel von veröffentlicht am
Die Herstellung eines weiteren RS-25 Triebwreks kostet 100 Millionen US-Dolar
Die Herstellung eines weiteren RS-25 Triebwreks kostet 100 Millionen US-Dolar (Bild: Nasa)

Die Nasa hat 18 Triebwerke für nicht weniger als 1,8 Milliarden US-Dollar nachbestellt. Jeweils vier davon sollen die Mondrakete SLS antreiben, die bis 2024 Astronauten auf den Mond bringen soll. Um die Entwicklung der Rakete zu vereinfachen und preiswerter zu machen, waren zunächst die Triebwerke des alten Spaceshuttles verwendet worden. Bei jedem Start der nicht wiederverwendbaren Rakete werden aber vier dieser RS-25 genannten Triebwerke verbraucht. Letztlich waren so wenige übrig, dass für das Artemis-Mondprogramm neue Triebwerke hergestellt werden mussten.

Stellenmarkt
  1. SAP Modul Berater und Berechtigungsexperte (m/w/d)
    PFW - Aerospace GmbH, Speyer
  2. IT-Netzwerkadministrator*in
    Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Karlsruhe, Ettlingen
Detailsuche

Der ursprüngliche Vertrag umfasste die Herstellung von sechs RS-25-Triebwerken für 1,7 Milliarden US-Dollar, dazu gehörten aber auch die Wiederaufnahme der Produktion, Verbesserungen am Triebwerk und der Bau der nötigen Testanlagen. Die nunmehr insgesamt 24 bestellten Triebwerke haben damit einen Stückpreis von 146 Millionen US-Dollar. Das ist mehr als der finanzielle Aufwand für zwei Flüge einer Falcon 9 und nur etwas weniger als der für eine Ariane-5-, Atlas-V- oder eine Falcon-Heavy-Rakete. Die Kosten für einen Start der SLS-Rakete werden auf etwa 2 Milliarden US-Dollar geschätzt, in der vereinfachten Variante mit einer unterdimensionierten Oberstufe.

Die Entwicklung des Spaceshuttle-Triebwerks war im Januar 1969, ein halbes Jahr vor der Mondlandung von Neil Armstrong, in Auftrag gegeben worden. Es sollten Wasserstofftriebwerke sein, weil es der effizienteste Treibstoff ist und die J-2-Wasserstofftriebwerke der Saturn-Raketen als zuverlässig und besonders leicht wiederverwendbar galten. Auf den Testständen lag der Rekord eines der Triebwerke bei 103 Neustarts und 6,5 Stunden Gesamtlaufzeit.

Das Triebwerk für das Spaceshuttle sollte schubstärker werden und zwölf dieser Triebwerke sollten die damals geplante wiederverwendbare erste Raketenstufe des Spaceshuttle antreiben, drei weitere das Spaceshuttle selbst. Deshalb war die Technik des J-2 ungeeignet für das Spaceshuttle. Für den Betrieb in der Atmosphäre mussten die Triebwerke der ersten Stufe einen besonders hohen Brennkammerdruck haben, denn eine kleine Düse bedeutet eine schlechte Treibstoffeffizienz im Weltraum. Bei einer großen Düse wiederum darf der Druck der Verbrennungsgase am Düsenausgang nicht zu stark unter den Luftdruck sinken, sonst kommt es zu Turbulenzen, die die Düse beschädigen. Wegen des Bernoullieffekts ist dabei der Druck quer zur Bewegungsrichtung der Verbrennungsgase entscheidend.

Eine halbe Tonne Treibstoff pro Sekunde braucht viel Leistung

Golem Akademie
  1. IT-Fachseminare der Golem Akademie
    Live-Workshops zu Schlüsselqualifikationen
  2. 1:1-Videocoaching mit Golem Shifoo
    Berufliche Herausforderungen meistern
  3. Online-Sprachkurse mit Golem & Gymglish
    Kurze Lektionen, die funktionieren
Weitere IT-Trainings

Um den nötigen Druck zu erreichen, werden für jede Treibstoffkomponenente jeweils zwei Turbopumpen hintereinander benötigt. Sie pumpen pro Sekunde eine halbe Tonne Wasserstoff und Sauerstoff in die Brennkammer, dafür wird ein Druck von 300 Bar gebraucht. Dabei soll aber auch das wasserstoffreiche Abgas der Turbinen, die die Pumpen antreiben, mit in die Brennkammer geleitet werden. Das erhöht die Treibstoffeffizienz um etwa 5 Prozent, bedeutet jedoch, dass die Turbinen unter noch höherem Druck und mit viel höherer Leistung arbeiten müssen.

Das RS-25 reizte die technischen Möglichkeiten viel weiter aus, als die J-2- Triebwerke der Saturn-Raketen. Das Resultat war eine höhere Fehleranfälligkeit. Im Spaceshuttle erreichten sie nie die geplante Leistung und Wiederverwendbarkeit. Nach jedem Flug mussten die Triebwerke aus dem Shuttle ausgebaut, inspiziert und Verschleißteile ausgetauscht werden. Die einmalige Verwendung in der SLS-Rakete erlaubt eine leichte Erhöhung der Leistung. Aber der Vertrag zur Wiederaufnahme der Produktion zeigt, dass die Komplexität und die technischen Anforderungen an ihre Konstruktion bis heute nicht zu vertretbaren Preisen machbar ist.

Die Nasa bezeichnet das RS-25 selbst als den Ferrari unter den Raketentriebwerken. Das gilt allderdings auch für den Preis und die Alltagstauglichkeit.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Elon Musk
Tesla Model S bekommt ausschließlich Knight-Rider-Lenkrad

Elon Musk hat klargestellt, dass es für das Model S und das Model X kein normales Lenkrad mehr geben wird. Das D-förmige Lenkrad ist Pflicht.

Elon Musk: Tesla Model S bekommt ausschließlich Knight-Rider-Lenkrad
Artikel
  1. Loongson 3A5000: Chinesische Quadcore-CPU mit eigenem Befehlssatz
    Loongson 3A5000
    Chinesische Quadcore-CPU mit eigenem Befehlssatz

    50 Prozent schneller als der Vorgänger-Chip und dabei sparsamer: Der 3A5000 mit LoongArch-Technik stellt einen wichtigen Umbruch dar.

  2. Probefahrt mit EQS: Mercedes schüttelt Tesla ab, aber nicht die Klimakrise
    Probefahrt mit EQS
    Mercedes schüttelt Tesla ab, aber nicht die Klimakrise

    Der neue EQS von Mercedes-Benz widerlegt die Argumente vieler Elektroauto-Gegner. Auch die Komforttüren gefallen uns.
    Ein Bericht von Friedhelm Greis

  3. Förderprogramm: Bund will Fachkräfte für Akkuindustrie ausbilden lassen
    Förderprogramm
    Bund will Fachkräfte für Akkuindustrie ausbilden lassen

    Die Aus- und Weiterbildung für Fachleute im Bereich Akkuproduktion und -entwicklung wird mit 40 Millionen Euro aus der Staatskasse gefördert.

M.P. 04. Mai 2020

Hier die letzte Mutationsstufe: https://en.wikipedia.org/wiki/Airbus_Beluga_XL Bei einer...

wiseboar 04. Mai 2020

Ja, und die Automobilindustrie wird an dieser Einstellung draufgehen, jetzt wo ein bzw...

wiseboar 04. Mai 2020

wenn man alles einrechnet war es beim SpaceShuttle eher so bei 2 Milliarden. Ich schenk...

Frank... 04. Mai 2020

Sorry, aber hier lief es einfach so, dass per Gesetz die Verwendung des Triebwerks...

TC 03. Mai 2020

Der Doktor ist wahrscheinlich im HomeOffice :)



Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Schnäppchen • 30% Rabatt auf Amazon Warehouse • ASUS TUF VG279QM 280 Hz 306,22€ • Fractal Design Meshify C Mini 69,90€ • Acer Nitro XF243Y 165Hz OC ab 169€ • Samsung C24RG54FQR 125€ • EA-Promo bei Gamesplanet • Alternate (u. a. Fractal Design Define S2 106,89€) • Roccat Horde Aimo 49€ [Werbung]
    •  /