Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/blue-origin-new-glenn-die-groessere-falcon-9-rakete-1609-123227.html    Veröffentlicht: 13.09.2016 10:44    Kurz-URL: https://glm.io/123227

Blue Origin

New Glenn - die größere Falcon-9-Rakete

Amazon-Gründer Jeff Bezos veröffentlicht die Pläne für seine neue Rakete, New Glenn, die noch vor 2020 fliegen soll. Die Rakete ist fast so groß wie die Saturn V des Apollo-Programms und wird mit der Falcon Heavy von SpaceX konkurrieren.

Blue Origin hat gestern eine eigene Rakete vorgestellt - und sie wird groß. Richtig groß. Mit über 95,4 Metern Höhe und 7 Meter Durchmesser ist die Rakete nur etwas kleiner und schmaler als die Saturn-V-Rakete des amerikanischen Mondprogramms, die 110 Meter hoch war und einen Durchmesser von 10 Metern hatte.

Laut Bezos soll die Rakete noch "vor Ende des Jahrzehnts" fliegen. Es ist eine Anlehnung an die berühmte Rede von John F. Kennedy, in der er den Flug zum Mond ankündigte. Der 12. September war der 54. Jahrestag der Rede. Die Namen der Raketen von Blue Origin sind Anspielungen auf die amerikanische Raumfahrt der 1960er Jahre. Die kleine New-Shepard-Rakete wurde nach Alan Shepard benannt, der als erster Amerikaner in über 100 Kilometern Höhe in den Weltraum flog. Die New Glenn trägt den Namen des 95-jährigen John Glenn, dem ersten Amerikaner, der in einer Mercury-Kapsel die Erde umkreiste.

Bisher war Blue Origin hauptsächlich für die kleine Rakete New Shepard bekannt, die nie mehr als Flüge auf 100 Kilometer Höhe unternehmen sollte. Größere Pläne wurden längst erwartet. Die Firma arbeitet schon seit Jahren an dem neuen BE-4 Triebwerk, das den zehnfachen Schub des kleinen BE-3-Triebwerks der New Shepard haben soll. Zwei dieser Triebwerke sind für den Nachfolger der Atlas-V-Rakete vorgesehen.

Mit nicht weniger als sieben BE-4-Triebwerken soll die Rakete vom Boden abheben. Ähnlich wie die Falcon 9 von SpaceX soll die erste Stufe nach der Stufentrennung wieder landen. Bei einem Schub von etwa 250 Tonnen pro Triebwerk wird die New Glenn beim Start etwa halb so viel Schub haben wie die Saturn V. In Anbetracht der noch geringen Erfahrung des Unternehmens und der kurzen Entwicklungszeit ist es ein äußerst großer und gewagter Schritt für das Unternehmen.

Ein Hauch von Größenwahn

Jeff Bezos betont zwar das Unternehmensmotto "Gradatim Ferociter" ("Schritt für Schritt, aber fest entschlossen") und sagt, dass man Dinge am schnellsten tut, indem man keine Schritte auslässt. Allerdings hat noch nie ein Raketenhersteller einen auch nur annähernd so großen Entwicklungsschritt gemacht. Nur die amerikanischen und russischen Mondraketen, und die Trägerraketen der Shuttles, waren größer als die New Glenn. Dabei soll diese Rakete für Blue Origin der erste Schritt beim Start von Satelliten und Raumschiffen sein.

Mit dem Landeverfahren hat Blue Origin schon erste Erfahrungen gesammelt, wenn auch in viel kleineren Dimensionen. Die New-Shepard-Rakete hat schon fünf Flüge hinter sich, mit vier erfolgreichen Landungen. Dabei fliegt sie aber nur halb so hoch und halb so schnell wie die erste Stufe der Falcon 9. Außerdem wird die erste Stufe der New Glenn etwa 30-mal so schwer wie die New Shepard sein. Die zweite Stufe der Rakete hat nur noch ein BE-4-Triebwerk, das mit einer größeren Düse für den Betrieb im Vakuum optimiert sein wird. Für Missionen über den niedrigen Erdorbit hinaus kommt eine dritte Stufe hinzu. Diese wird mit dem kleinen BE-3-Triebwerk der New Shepard ausgestattet sein. Die Rakete soll aber nicht nur Satelliten, sondern auch bemannte Raumschiffe starten.

Darüber hinaus hat Blue Origin aber noch keine genauen Daten über die Rakete bekanntgegeben. Allerdings lässt sich die ungefähre Größenordnung aus den bekannten Daten der verwendeten Triebwerke ableiten. Ihre Leistung wird ungefähr im Bereich der Falcon Heavy liegen, die mit Wiederverwendung der ersten Stufe knapp 40 Tonnen in einen niedrigen Orbit und etwa 16 Tonnen in den hohen Übergangsorbit der geostationären Satelliten bringen kann. Wegen der deutlich effizienteren Triebwerke könnte die Leistung der New Glenn aber noch darüber liegen.

Effiziente Triebwerke

Die BE-4-Triebwerke werden mit Methan und Sauerstoff betrieben. Die Mischung ist etwas billiger und leistungsfähiger als Kerosin und Sauerstoff, dafür muss flüssiges Methan bei ähnlich niedrigen Temperaturen wie flüssiger Sauerstoff gelagert werden. Aber die hohe Effizienz kommt durch das Funktionsprinzip der Triebwerke zustande.

Um einen Schub von 250 Tonnen zu erreichen, müssen pro Sekunde fast 800 Kilogramm Treibstoff in das Triebwerk gepumpt werden, gegen einen Druck von 200-300 Bar. Dafür sind Leistungen in der Größenordnung von 50 Megawatt erforderlich. Die Turbinen, die die Pumpen antreiben, können dabei aber nicht mit der optimalen Mischung aus Methan und Sauerstoff betrieben werden. Die Temperaturen würden die Turbine zum Schmelzen bringen.

In den Turbinen muss deshalb ein großer Überschuss von Methan oder Sauerstoff verwendet werden, um die Temperaturen niedrig zu halten. Im einfachsten Fall wird ein Überschuss von Methan verwendet und das Abgas durch einen Auspuff nach außen geleitet, dabei gehen aber über 10 Prozent der Leistung verloren. Dabei könnte das überschüssige Methan noch verbrannt werden und zum Schub des Triebwerks beitragen. Durch die unvollständige Verbrennung entsteht aber so viel Ruß, dass die Einspritzdüsen verstopft würden.

Bisher beherrschen nur Russen die Technik

Ein heißes Abgas mit hohem Sauerstoffgehalt ist dagegen sehr korrosiv. Bisher wurden nur in Russland erfolgreich Materialien für Triebwerke entwickelt, die gegen dieses Abgas beständig sind. Mit dieser Technik wurden unter anderem die äußerst effizienten Triebwerke der RD-170-Familie entwickelt. Blue Origin versucht, diese Entwicklung nun selbst nachzuvollziehen. Aber gerade am Tag der Ankündigung der Rakete von Blue Origen wurde bekannt, dass es zu Verzögerungen in der Entwicklung kam und die BE-4-Triebwerke noch immer nicht getestet wurden.

Eine ähnliche Technik soll auch das neue Raptor-Triebwerk von SpaceX verwenden, das weitgehend mit dem BE-4-Triebwerk vergleichbar ist. Die Pläne für neue Raketen von SpaceX mit dem Raptor-Triebwerk sollen erst in zwei Wochen bekanntgegeben werden. Derweil konnte die Ursache der Explosion einer Falcon-9-Rakete vor zwei Wochen noch immer nicht ermittelt werden.

Von Preisen wird nicht gesprochen

Der größte Unterschied zwischen den Plänen von Blue Origin und SpaceX besteht wohl in der dritten Stufe. Sie verwendet das wasserstoffbetriebene BE-3-Triebwerk, einen deutlich effizienteren Treibstoff. Allerdings muss flüssiger Wasserstoff auf Temperaturen unter -250 Grad Celsius abgekühlt werden und hat selbst dann nur eine Dichte von 70 Kilogramm pro Kubikmeter. Die bessere Nutzlast wird bei solchen Raketen mit größerem Aufwand beim Bau der Raketenstufen und allen nötigen Anlagen am Boden erkauft.

Über den Preis der Rakete ist nichts bekannt. Mit einem angeblichen Vermögen von 66 Milliarden US-Dollar wird der nach Bill Gates zweitreichste Amerikaner aber keine größeren Schwierigkeiten haben, seine Pläne zu finanzieren. Und obwohl die neue Rakete bisher nur auf dem Papier besteht, hat Jeff Bezos schon Pläne für eine noch größere Rakete angedeutet. Sie soll New Armstrong heißen, was wohl auf einen Flug zum Mond als Ziel hindeutet.  (fwp)


Verwandte Artikel:
New Shepard: Touristenrakete fliegt ersten Crashtest-Dummy ins All   
(13.12.2017, https://glm.io/131636 )
Raumfahrt: Mit dieser Rakete will Blue Origin besser als SpaceX sein   
(10.03.2017, https://glm.io/126649 )
SpaceX: Geheimer Satellit der US-Regierung ist startklar   
(03.01.2018, https://glm.io/131932 )
Weltraumtourismus: Blue Origin traut sich live an die Öffentlichkeit   
(20.06.2016, https://glm.io/121620 )
Raumfahrt: Falsch abgebogen wegen Eingabefehler   
(23.02.2018, https://glm.io/132966 )

© 1997–2019 Golem.de, https://www.golem.de/