Starship zeigt bei Flugtest keine Reserven
Das Starship operiert hingegen immer an der absoluten Grenze des physikalisch Möglichen und zeigt dabei keine praktisch nutzbare und dem Aufwand angemessene Leistung. Die Raketentechnik ist nach fast 70 Jahren Raumfahrt so weit fortgeschritten, dass es keine großen Überraschungen in der Leistung der Technik mehr geben sollte. Ein Raumschiff, das 150 Tonnen Nutzlast haben soll und am Ende nur eine Plüschbanane in den Indischen Ozean fliegt, kann wohl als Fehlkonstruktion gelten.
Von der zweiten Generation wurde ebenso behauptet, dass sie 100 Tonnen Nutzlast in einen Orbit befördern könne, diesmal jedoch ohne konkrete Angaben zum genauen Orbit. Das Starship V2 hatte beim ersten Flug zehn Satellitenattrappen mit rund 18 Tonnen Gesamtgewicht an Bord. Beim zweiten Flug waren es noch vier Attrappen mit etwa 7 Tonnen. Ab dem dritten Flug wurde die Wiederverwendung der ersten Stufe aufgegeben und die Zahl der Attrappen wieder auf acht erhöht.
Dank der neuen Gewichtsangabe von 37,5 Tonnen der 20 Starlink-Attrappen und zwei Kamerasatelliten lässt sich die Masse der Attrappen mit etwa 1,8 Tonnen abschätzen. Diese Zahl stimmt auch weitgehend mit früheren Angaben zur Starlink Version 3 überein. Ursprünglich sollten schon Satelliten der Starlink Version 2 so schwer sein; wegen des fehlenden Starships wurde jedoch die aktuelle Starlink Version 2 Mini mit knapp 1 Tonne Gewicht eingeführt und mit Falcon 9 gestartet.
Alle Flüge von Starship endeten bisher ohne Erdumrundung und spätestens im Indischen Ozean. Kein Flug demonstrierte nennenswerte Leistungsreserven für mehr Nutzlast oder Flüge in echte Orbits. Um die suborbital transportierte Nutzlast von einer Plüschbanane unbekannten Gewichts auf knapp 15 Tonnen zu steigern, mussten große bauliche Veränderungen durchgeführt und die Treibstofftanks des Starships von 1.200 auf 1.500 Tonnen vergrößert werden. Später nannte SpaceX eine Nutzlastkapazität von 35 Tonnen für Starship Version 2.
Der Sprung zu Starship V3 bleibt klein
Die im Börsenprospekt genannte dritte Generation der Starships nutzt erstmals die verbesserten Raptor-3-Triebwerke mit mehr Schub und höherer Treibstoffeffizienz. Laut Elon Musk sollte dadurch die Nutzlast von 100 Tonnen erreicht werden. Die Treibstoffkapazität in der ersten Stufe stieg von 3.250 auf 3.650 Tonnen und im Starship von 1.500 auf 1.600 Tonnen. Hinzu kam eine Vielzahl baulicher Veränderungen.
Einige technische Entscheidungen deuten darauf hin, dass jedes weitere Kilogramm Gewicht eingespart werden soll. Manche dieser Entscheidungen gingen allerdings zu weit. So wurden die Schutzwände zwischen Triebwerken der ersten Stufe entfernt – angeblich sind die Triebwerke auch ohne zuverlässig und robust genug. Als nach der Stufentrennung ein Triebwerk der ersten Stufe explodierte, fielen allerdings reihenweise umliegende Triebwerke aus und führten zum Absturz der Raketenstufe.
Triebwerksausfälle treten beim Starship deutlich häufiger auf als bei etablierten Trägersystemen wie der Falcon 9. Bei der Stufentrennung werden auch immer wildere Manöver geflogen, um kleine Leistungssteigerungen zu erreichen. Dafür muss immer mehr Aufwand für robustere interne Strukturen im Starship und der ersten Stufe betrieben werden, was zu größerem Leergewicht und weniger Leistung führt. Die Probleme mit den Triebwerken zeigen sich auch darin, dass die technischen Angaben des Raptor-3-Triebwerks von früheren Angaben abweichen.
Starship braucht mehr Treibstoff für Flüge in den Orbit
Der Schub des Raptor 3 beträgt nur 250 Tonnen pro Triebwerk, während er eigentlich anfangs 280 Tonnen und in späteren Versionen sogar 330 Tonnen erreichen sollte. Doch Triebwerke, die trotz verringertem Schubs ausfallen, sprechen für überlastetet Technik. Für die geplante schnelle, häufige und problemlose Wiederverwendbarkeit des Starships wären aber eine extrem hohe Zuverlässigkeit und große Leistungsreserven Voraussetzung.
Dabei bleibt ohnehin von den 37,5 Tonnen demonstrierter suborbitaler Nutzlast wegen der bislang nicht erkennbaren Leistungsreserven kaum echte Nutzlast für reguläre und zuverlässige Flüge in den Orbit übrig, selbst für sehr niedrige Orbits. Denn um einen Orbit zu erreichen, aus dem Orbit zurückzukehren und eine kleine Zahl anderer Manöver durchzuführen, werden etwa 20 Tonnen Treibstoff benötigt. Das Spaceshuttle, das seinen Wasserstoff-Treibstofftank in einer ähnlichen Flugbahn wie das Starship abtrennte, hatte dafür knapp 11 Tonnen Treibstoff an Bord. Es hatte etwa die halbe Masse des Starships und Triebwerke, die etwa 10 Prozent mehr Treibstoff als ein Raptor 3 verbrauchen.
Flüge in stabile Orbits mit 300 bis 500 km Höhe und höherer Bahnneigung, die also nicht nur Gebiete zwischen Texas und Madagaskar abdecken können, benötigen weitere 10 bis 50 Tonnen, je nach Anspruch. Hinzu kommen weitere Treibstoffreserven, um bei Triebwerksausfällen dennoch den angestrebten Orbit zu erreichen. Der Trick vom letzten Flug, die Flugbahn durch die Flügelstellung beim Wiedereintritt zu verlängern, wird im Orbit in Ermangelung von Luft und aerodynamischen Effekten nicht funktionieren.
Es folgt der Versuch, die technischen Grenzen der Nutzlast des Starships aus den bekannten Fakten aufzuzeigen.
- Anzeige Hier geht es zu Die Geschichte der Raumfahrt bei Amazon Wenn Sie auf diesen Link klicken und darüber einkaufen, erhält Golem eine kleine Provision. Dies ändert nichts am Preis der Artikel.