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Auf die letzte Stufe kommt es an

Der wichtigste Teil einer Rakete ist immer die letzte Stufe. Denn sie muss dorthin kommen, wo die Nutzlast ausgesetzt wird. Jede Tonne zusätzliches Gewicht in der zweiten Stufe ist eine Tonne weniger mögliche Nutzlast, sie sollte also kein überflüssiges Gewicht haben. Zusätzliches Gewicht in der ersten Stufe wird dagegen nicht in den Orbit mitgenommen und hat deswegen viel weniger Auswirkungen auf die Nutzlast. Genau deswegen gibt es die erste Stufe und das Konzept der mehrstufigen Rakete. Experimente, die zusätzliches Gewicht erfordern, kosten in der ersten Stufe also weniger Leistung als in der zweiten.

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Beim Spaceshuttle war es das genaue Gegenteil: Vom Leergewicht der zweiten Stufe entfielen nur etwa 20 Tonnen auf die Nutzlast und über 100 Tonnen auf den Orbiter und den Treibstofftank. Diese 100 Tonnen mussten zusätzlich in den Orbit gebracht werden, weshalb das ganze System beim Start etwa fünfmal so viel wog wie Raketen mit vergleichbarer Nutzlast. Die dafür nötige Antriebstechnik musste den fünffachen Schub liefern und wurde entsprechend teurer.

Die Spaceshuttle-Triebwerke waren empfindlich

Noch dazu waren die Triebwerke des Spaceshuttles technologisch eine Neuentwicklung. Sie liefen im etwas effizienteren Hauptstromverfahren, mit viel höherem Brennkammerdruck und höherer Leistung der Turbopumpen. Sie waren einerseits eine technologische Spitzenleistung. Diese neue Technik sollte aber gleich in den dauerhaften Einsatz gehen und erwies sich als anfälliger als gedacht. Kein Triebwerk erreichte jemals die geplante Lebensdauer von 55 Flügen. Sie mussten zur Wartung regelmäßig ausgebaut und zerlegt werden. Ein einziges der drei Haupttriebwerke eines Spaceshuttle kostete 2006 mit 50 Millionen US-Dollar fast so viel wie eine ganze Mission mit einer Falcon-9-Rakete.

Der mit Abstand größte Fehler war aber die Besatzung. Menschen mussten schon für den einfachen Start eines Satelliten mitgenommen, versorgt und in Gefahr gebracht werden. Dabei war die Automatisierung kein Problem. Schon beim Entwurf des Shuttles in den 1970er Jahren liefen Flüge grundsätzlich automatisch ab. Die Besatzung verursachte überall zusätzliche Kosten und mehr Gewicht, weshalb sich der Einsatz für solche Missionen nie lohnte.

Bemannt ist problematisch

Ein bemanntes Raumschiff ist keine minimalistische Raketenstufe und kann auch nicht so behandelt werden. Sicherheitsvorkehrungen mussten wegen der Besatzung viel schärfer, aufwendiger und teurer sein, auch wenn sie letztlich zwei tödliche Unfälle nicht verhindert haben. Auf diese Weise führte jede Entscheidung zu mehr Masse, mehr Aufwand und mehr Kosten. Um ein Shuttle in einen niedrigen Erdorbit zu bringen, war schließlich eine Rakete nötig, die fast das gleiche Startgewicht wie eine Saturn-V-Rakete für den Flug zum Mond hatte.

Es überrascht bei solchen Größenordnungen also nicht, dass die bloße Wiederverwendung des Orbiters keine Einsparungen brachte. SpaceX geht mit der Falcon 9 das Problem dagegen anders an.

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 Space X und Spaceshuttle: Kann sich Wiederverwendung in der Raumfahrt lohnen?Was SpaceX aus den Fehlern gelernt hat 
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Peter(TOO) 12. Jan 2016

Als erstes müsste man verstehen, wie die Gravitation überhaupt funktioniert, da hat man...

Peter(TOO) 12. Jan 2016

So ganz funktioniert deine Idee nicht wirklich. Grundsätzlich braucht man eine...

Peter(TOO) 12. Jan 2016

Meines Wissens wurden 30t Nutzlast und die Masse der Ladebucht vom Militär vorgegeben...

Peter(TOO) 12. Jan 2016

Wie Frank geschrieben hat, sollte das Shuttle ALLES ersetzen. Ursprünglich war geplant...

gehtjanx 10. Jan 2016

und komplett nichts mit IT-News zu tun hat. Kein einziger Satz über verwendete Computer...


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