Zuverlässige Triebwerke reichen nicht

Auch außerhalb der Triebwerke darf es nicht zu Fehlern kommen. Je mehr Triebwerke in einer Raketenstufe verbaut werden, desto größer wird die Komplexität der Konstruktion. Diese Komplexität und ein schlechtes Beispiel brachte den Konstruktionsansatz für Jahrzehnte in Verruf. Die sowjetische Mondrakete N-1 hatte nicht weniger als 30 Triebwerke in der ersten Stufe. Auch dort konnten einzelne Triebwerksausfälle kompensiert werden. Aber die Zeit reichte beim Wettlauf zum Mond nicht für eine sorgfältige Kontrolle der Konstruktion aus. Vor allem die Treibstoffleitungen bereiteten Probleme, so dass die Rakete bei jedem der vier Flugversuche versagte.

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SpaceX hatte den Mut, das Konzept trotzdem umzusetzen. Im Gegenzug musste für die Falcon 9 nur ein Triebwerk entwickelt werden, damit die Produktion weitgehend automatisiert werden kann. Zusätzlich wirkt sich jede Verbesserung dieses Triebwerks sofort auf beide Stufen aus, ganz anders als bei der Ariane 5 oder 6. Dort müssen Booster, Haupttriebwerk und Oberstufentriebwerk jeweils getrennt weiterentwickelt werden.

Seit dem ersten Flug der Falcon 9 v1.1 im September 2013 hat SpaceX 150 Merlin-1D-Triebwerke verwendet. Dafür mussten jede Woche ein bis zwei neue Triebwerke von der Produktionsstraße laufen. Tatsächlich muss die Produktion noch höher gewesen sein, denn ohne den Fehlstart im Juni hätte die Startrate dieses Jahr noch deutlich höher gelegen. Mit Hunderten produzierten Triebwerken hat SpaceX nicht nur schneller Erfahrung gesammelt, es lohnte sich auch, in Automatisierung zu investieren. Beides senkt die Produktionskosten und erhöht die Zuverlässigkeit, zumal es keine zweite Produktionsstrecke für ein kleines Triebwerk in der oberen Stufe gibt. Alles in allem wenig überraschend, wie man aus Erfahrung von der Ariane 4 weiß.

Jedes Teil der Rakete muss zuverlässig sein

Der Absturz der Falcon-9-Rakete im Juni zeigt aber auch, dass eine Rakete nicht nur aus Triebwerken besteht. Es muss die Zuverlässigkeit in wirklich allen Teilen gewährleistet sein, und SpaceX muss jetzt unter Beweis stellen, dass es auch dazu in der Lage ist. Trotzdem wurde auf der Suche nach Zuverlässigkeit in der Raumfahrt ein neuer Lösungsweg gefunden. Es scheint, als könnte das Unternehmen mit niedrigeren Kosten die gleiche Zuverlässigkeit erreichen, und genau das macht die Entwicklung der Raumfahrt in diesen Jahren so interessant.

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Allerdings: Wenn Triebwerke wiederverwendet werden, werden auch die Produktionszahlen sinken - wenn es nicht zu einer massiven Steigerung des Bedarfs an Raketenstarts kommt. Das Erfolgskonzept der Falcon 9 könnte sich also selbst im Weg stehen. Allerdings arbeitet SpaceX auch längst an einer neuen Generation von "Raptor"-Triebwerken, die wesentlich aufwendiger gestaltet sind als die Merlins der Falcon 9. Sie sollen in Zukunft eine Rakete antreiben, die derzeit nur unter dem Kürzel BFR bekannt ist. Big Fucking Rocket.

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 Kleine Stückzahlen brachten hohe Preise
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DerGoldeneReiter 05. Jan 2016

Wow, vielen Dank für die Kostenrechnung, sehr aufschlussreich.

ma~ 26. Dez 2015

Geht es nicht auch immer um Grundlagenforschung? Enterprise und Co. landen ja auch auf...

jim 23. Dez 2015

Pogoeffekt d.h. Schwingungen sind mit kleineren Brennkammer einfacher zu handhaben. Der...

JouMxyzptlk 22. Dez 2015

Bist du, mit dem Nicknamen, nicht schon vor knapp 200000 Jahren da gewesen?

Ben Stan 22. Dez 2015

Cool, danke für die verständliche Erklärung. Damit kann ich was anfangen.



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