SpaceX: Starship SN15 nach langer Testserie erfolgreich gelandet

Nach vier Flügen, die mit Explosionen endeten, geplatzten Treibstofftanks und Tests mit einem fliegenden Wasserturm, gelang SpaceX die erste Starship-Landung.

Artikel von Frank Wunderlich-Pfeiffer veröffentlicht am 6. Mai 2021, 9:37 Uhr

Nach der Landung explodierte das Starship diesmal nicht. (Bild: SpaceX/Screenshot: Golem.de)

Beim fünften Versuch hat es geklappt. Zum ersten Mal hat ein Starship-Prototyp den Flug auf zehn Kilometer Höhe mit einer erfolgreichen Landung abgeschlossen. Nach sechs Minuten Flug landete der Prototyp mit der Seriennummer 15 sanft und stand sicher auf dem Boden. Es war die erste erfolgreiche Landung in der aktuellen Testserie mit Flügen auf zehn Kilometer Höhe und anschließender Landung, die vor fünf Monaten am 9. Dezember 2020 begann.

Mit der Wahl des Starship als Mondlander durch die Nasa ist das Ziel der Entwicklung fest gesetzt. Obwohl sie einige Streitigkeiten mit der Konkurrenz ausgelöst hat. Beim Prototyp mit Seriennummer 15 sollen im Vergleich zu den Vorgängern eine Reihe kleinerer Verbesserungen bei den Triebwerken, der Flughardware und der Avionik durchgeführt worden sein. Der Unterschied wird auch durch den Sprung in der Seriennummerierung markiert, bei der die Nummern 12 bis 14 ausgelassen wurden.

Vier Explosionen bis zum ersten Erfolg

Beim vorangehenden Flug explodierte Starship SN11 noch in der Luft. Durch ein Methanleck am Triebwerk entstand ein Feuer, das die Steuerelektronik des Triebwerks beschädigte. Beim Neustart des Triebwerks für die Landung erfolgte die Zündung zu spät und es kam zu einem sogenannten "harten Start" des Triebwerks. Wenn sich bei der Zündung zu viel Sauerstoff und Methan in der Brennkammer befinden, ist diese Mischung hochexplosiv.

Beim Flug davor, von SN10, klappte die Landung beinahe. Allerdings lieferte das Raptor-Triebwerk bei der Landung etwas zu wenig Schub, so dass die Landung mit etwa 30 km/h zu schnell erfolgte. Wenige Minuten nach der Landung explodierte das Starship. Der Grund für den geringeren Schub waren Heliumblasen im Treibstoff, eine Folge von Änderungen nach dem ersten Flug der Testserie, mit SN8.

Dazwischen lag Flug SN9, bei dem nur eines von zwei für die Landung notwendigen Raptor-Triebwerken zündete. Seitdem werden zur Landung immer alle drei Triebwerke gezündet und anschließend eines abgeschaltet. Dadurch besteht Redundanz, falls die Instrumente einen technischen Fehler bei einem der Triebwerke erkennen. Elon Musk bezeichnete es als eine Dummheit, das nicht von Anfang an so getan zu haben.

Beim ersten Flug mit SN8 funktionierte die Zündung, aber die Triebwerke lieferten unregelmäßigen Schub. Das lag am Druck im Treibstofftank, den die Triebwerke selbst erzeugen, indem sie aufgeheiztes Methan und Sauerstoffgas in die jeweiligen Tanks zurückleiten. Das funktionierte beim ersten Versuch aber nicht zusammen mit den kleinen zusätzlichen Treibstofftanks, die nur den Treibstoff für die Landung liefern. Deshalb wurde anschließend Helium als Druckgas benutzt, um die Fehlerursache auszuschließen, was aber zu den Problemen mit SN10 führte.

Am Anfang war der Starhopper - der fliegende Wasserturm

In der vorangehenden Testserie flogen SN5 und SN6 am 4. August und 3. September 2020 auf nur 150 m Höhe. Die Prototypen waren einfach aufgebaut und mit nur einem Triebwerk ausgestattet. Dabei wurde hauptsächlich die leichtgewichtige Tankkonstruktion getestet, bei deren Entwicklung mehrere Tanks platzten oder explodierten.

Vor den Starship-Prototypen flog der Starhopper mit einem kugelförmigen Treibstofftank. Der Tank wurde von einer Firma konstruiert, die sonst Wassertürme baut. Er war für regulären Flugbetrieb zu schwer, erlaubte aber Flugtests der ersten Raptor-Triebwerke. Zuletzt flog der Starhopper am 27. August 2019, ebenso auf 150 m Höhe. Probleme mit dem Triebwerk in den letzten Sekunden sorgten zwar für eine harte Landung, aber der solide Aufbau des Starhoppers verhinderte größere Schäden, auch wenn eines der Landebeine den Beton der Landefläche durchbohrte.

Das klare Ziel der Starship-Entwicklung ist die Landung auf dem Mond im Rahmen des Artemis-Programms. Dazu müssen mehrere Starships in den Erdorbit geflogen werden, um dort ein Starship aufzutanken, das dann genug Treibstoff für den Flug zum Mond hat. Einige der weiteren Schritte werden die Entwicklung des Hitzeschutzschildes für das Starship und die Entwicklung einer Raketenstufe namens Super Heavy sein, für die schon erste Prototypen im Bau sind. SpaceX hofft auf erste Flüge zum Mond im Jahr 2024.