SpaceX: Starship-Flug 6 zeigt die Grenzen des Machbaren
Kurz vor Mitternacht mitteleuropäischer Zeit ist das Starship zu seinem sechsten und letzten Flug(öffnet im neuen Fenster) in dieser Bauform gestartet. Der Flug des Raumschiffs von SpaceX verlief erfolgreich, die erste Raketenstufe konnte nach der Stufentrennung hingegen nicht wieder aufgefangen werden - anders als beim letzten Flug.
Die nächsten Flüge werden mit dem verbesserten Block 2 des Starships durchgeführt, der größere Treibstofftanks und leistungsfähigere Triebwerke haben wird.
Optimierungen und Kompromisse für den finalen Flug
Für den gestrigen Flug wurde das Starship in seiner alten Form allerdings nochmals modifiziert. Um Gewicht zu sparen, wurden 2.100 Hitzeschutzkacheln entfernt und auf den zusätzlichen Hitzeschutz von Flug 5 verzichtet. Erstmals wurde die Zündung eines Triebwerks in Schwerelosigkeit gezeigt und das Landemanöver des Raumschiffs modifiziert.
Es hatte auch bei Flug 6 keinerlei Leistungsreserve. Als Nutzlast konnte SpaceX so nur eine Banane zeigen statt einer mit Sensoren ausgestatteten Testnutzlast, um die Belastungen im Flug zu messen.
Fehlfunktion beim Landeturm führt zu Planänderung
Die Stufentrennung erfolgte wieder bei knapp 5.300 km/h. Diesmal gab es jedoch eine Fehlfunktion beim letzten Test des Landeturms(öffnet im neuen Fenster) , mit dem das komplexe Landemanöver durchgeführt wird. Stattdessen wurde vier Minuten nach dem Start das Kommando zur Landung im Meer gegeben.
Das Starship gelangte hingegen wieder erfolgreich auf eine bis zu 190 km hohe Flugbahn, die einem Erdorbit mit einem tiefsten Punkt 15 km unter der Erdoberfläche entsprach, um einen Wiedereintritt in der evakuierten Landezone im Indischen Ozean zu garantieren.
Neustart des Triebwerks war erfolgreich
Vor dem Wiedereintritt wurde eines der Raptor-Triebwerke zu Demonstrationszwecken kurzzeitig gezündet und die Geschwindigkeit des Starships um knapp 80 km/h erhöht. Das wurde mit diesen Triebwerken bislang noch nicht in Schwerelosigkeit durchgeführt.
Die zuverlässige Wiederzündung der Triebwerke im Orbit ist notwendig, um eine kontrollierte Landung des weit über 100 t schweren Starships außerhalb bewohnter Gebiete zu ermöglichen. Sonst besteht durch die Größe der möglichen Trümmer eine ernsthafte Gefahr für Menschen am Boden.
Der Wiedereintritt verlief ähnlich wie bei den letzten Versuchen mit einigen Schäden an den Steuerklappen und anschließender weicher Landung im Wasser. Künftige Versionen des Raumschiffs werden weiter oben angebrachte Steuerklappen nutzen, um deren thermische Belastung zu reduzieren.
Inwieweit der Rest des Hitzeschutzschildes intakt blieb, lässt sich aus den Kamerabildern schwer direkt beurteilen. Die Farbe des Plasmas beim Wiedereintritt deutet jedoch auf eine deutliche Abnutzung einiger Teile hin, worauf auch der SpaceX-Kommentar hinwies.
Starship landet dynamischer und bremst voll ab
Den Endanflug des Starships vor der Landung wurde dieses Mal deutlich dynamischer durchgeführt, um größere Manövrierfähigkeit zu demonstrieren, wie sie für einen Anflug an den Landeturm nötig wäre. Anders als beim letzten Flug gelang es diesmal, über dem Meer für eine kurze Zeit bis auf eine Geschwindigkeit von 0 km/h abzubremsen, wie auf den Videoaufnahmen und der Telemetrie zu sehen war.
Das Starship hatte allerdings keine ausreichenden Treibstoffreserven, um mit den Raketentriebwerken mehrere Sekunden über der Meeresoberfläche zu schweben, wie es für das Auffangmanöver mit dem Fangturm nötig wäre. Dabei erreichte es keinen vollen Erdorbit und hatte nur die erwähnte Banane als Nutzlast an Bord. Die Leistungsreserven sind damit schlicht ausgeschöpft.
Größere Starships sollen mehr leisten
Insgesamt konnte das Testprogramm von Starship-Block-1 erfolgreich die Avionik des Starships und dessen Antriebstechnik zeigen. Das grundlegende Prinzip der Wiederverwendung wurde demonstriert. Allerdings wurden dabei weder das Starship noch die erste Raketenstufe tatsächlich in einem wiederverwendbaren Zustand geborgen.
Beide Stufen müssen dafür noch stark überarbeitet werden. Die Leistung des Starships konnte den Erwartungen vor diesem Testprogramm jedoch in keinem Fall gerecht werden.
Erst Starship-Block-2 soll mit 300 Tonnen zusätzlichem Treibstoff und leistungsfähigeren Raptor-3-Triebwerken überhaupt eine Nutzlast in den Orbit tragen können. Damit soll im nächsten Jahr ein Tankmanöver gezeigt werden, bei dem 100 Tonnen Treibstoff von einem Starship zu einem anderen transferiert werden.
Diese Tanker sind einfacher aufgebaut und haben eine höhere Nutzlast als reguläre Starships durch weniger interne Strukturen, größerer Treibstoffmasse beim Start und niedrigere Zielorbits. Beim Transport von Satelliten wird die Nutzlast deutlich unter 100 Tonnen liegen.
Das anschließend folgende stark vergrößerte Starship-Block-3 soll 1.100 Tonnen mehr Treibstoff als Block 1 an Bord haben und als Tanker eine Nutzlast von 200 Tonnen Treibstoff erreichen, wie Elon Musk vor dem Start mitteilte(öffnet im neuen Fenster) . Das bedeutet, dass ein reguläres Starship-Block-3 nur etwa 100 bis 150 Tonnen Nutzlast an Satelliten hätte. Aber das ist die Nutzlast, die SpaceX ursprünglich schon für Block 1 erwartet hat. Für Block 3 war damals mit Sicherheit eine noch viel höhere Nutzlast eingeplant.
Das Starship wird teurer als geplant
Das Starship muss also für die gleiche Nutzlast öfter fliegen und ist damit allein durch die geringere Nutzlast fast doppelt so teuer wie ursprünglich geplant. Dabei gibt es weitere Risiken großer Kostensteigerungen beim Starship. Ein Risiko soll mit dem nächsten Testprogramm mit dem Starship-Block-2 ab 2025 ausgeräumt werden. Neben der Demonstration des Tankmanövers, das für die geplanten Flüge zum Mond und zum Mars unabdingbar ist, muss dabei vor allem die praktische Umsetzung der Wiederverwendbarkeit gezeigt werden.
Das Starship und dessen erste Raketenstufe müssen beide schnell und ohne größere Wartungsarbeiten wiederverwendet werden, um die Erwartungen von Elon Musk(öffnet im neuen Fenster) zu erfüllen. Je größer der Arbeitsaufwand zur Instandsetzung zwischen den Flügen ist, desto mehr steigen die Flugkosten. An diesem Problem scheiterte das Spaceshuttle. Dabei muss SpaceX die Kosten der Falcon 9 deutlich unterbieten, um nicht der Konkurrenz anderer Unternehmen ausgesetzt zu sein, die derzeit besser optimierte Raketen entwickeln.
Zuletzt muss SpaceX ausreichend viele Kunden mit ausreichend großen Nutzlasten für das Starship finden. Denn nichts ist teurer als eine Rakete, die fast leer oder gar nicht fliegt. Flüge zum Mars will SpaceX schon 2026 unternehmen. Aber selbst wenn dabei alles klappt, bleibt fraglich, woher das Geld für die großen Starship-Flotten zur Besiedelung des Mars - und nicht nur einzelner Flüge - kommen soll, für die das Starship von Elon Musk entworfen wurde.
Nachtrag vom 20. November 2024, 11:10 Uhr
Der Artikel nannte versehentlich noch Leistungsprobleme der ersten Stufe als Ursache des abgebrochenen Landeversuchs im ersten Absatz. SpaceX nannte den Turm erst als Ursache, nachdem die erste Fassung in der Nacht bereits geschrieben war. Bei der Korrektur wurde die erste Nennung der Leistungsprobleme übersehen.
Bei dem Defekt des Turms handelt es sich vermutlich um eine beim Start verbogene oder lose gewordene Kommunikationsantenne(öffnet im neuen Fenster) .