Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/elon-musk-eine-rakete-ein-raumschiff-ein-ziel-und-viele-luecken-1709-130354.html    Veröffentlicht: 29.09.2017 12:58    Kurz-URL: https://glm.io/130354

Elon Musk

Eine Rakete, ein Raumschiff, ein Ziel und viele Lücken

Mit einem kleineren Raumschiff will SpaceX nun nicht nur zum Mars, sondern auch zum Mond. Die Pläne werden kleiner, die Technik macht Fortschritte, aber die Finanzierung ist immer noch offen.

Etwas ganz Besonderes hat Elon Musk für seinen Vortrag auf dem internationalen astronautischen Kongress (IAC) versprochen. Einen Plan, der tatsächlich finanzierbar sei. Als der SpaceX-Chef im vergangenen Jahr seine Pläne für ein Mars-Raumschiff vorstellte, sollte es mit einer Rakete fliegen, die mehr als dreimal so schwer wie die größten Raketen aller Zeiten sein sollte. Die Finanzierung dafür stand noch aus und erwies sich als wohl unmöglich. Musk hat nachjustiert: Nach den neuen Plänen ist die Rakete nur noch halb so groß.

Das galt auch für die Präsentation: Musk wirkte zunächst geistesabwesend. Stunden zuvor hatte er eine angesetzte Pressekonferenz wegen einer kurzfristigen Angelegenheit abgesagt. Die möglicherweise privaten Hintergründe sind unbekannt, sie könnten aber eine gewisse Halbherzigkeit der Präsentation erklären. Das gilt nicht für die längst vorbereiteten Inhalte der Präsentation, die weit weniger konkret waren, als die Ankündigung vermuten ließ.

Das Raptor-Triebwerk kommt voran

Noch am klarsten wurden dem Publikum die Fortschritte in der Entwicklung einzelner Komponenten. Der im vergangenen Jahr vorgestellte Kohlefasertank für 1.200 Tonnen flüssigen Sauerstoff wurde erfolgreich getestet und am Ende absichtlich zum Platzen gebracht. Er soll dabei 100 Meter hoch in die Luft geflogen sein. Die Entwicklung des Raptor-Triebwerks, auf dem die nächste Generation der Raketen und Raumschiffe von SpaceX basieren soll, kommt voran.

SpaceX hat 42 Triebwerkstests mit einer Gesamtdauer von 1.200 Sekunden durchgeführt. Anders als im vergangenen Jahr kam dabei der volle Brennkammerdruck von 250 Bar zum Einsatz. Erst in der Weiterentwicklung soll der ursprünglich geplante Druck von 300 Bar erreicht werden, von dem Schub und Effizienz des Triebwerks abhängen.



Weniger Schub, weniger Triebwerke

Das Grundkonzept des jetzt wieder BFR (Big F*** Rocket) genannten Raumschiffs entspricht dem vom vergangenen Jahr, ist aber verkleinert und vereinfacht worden. Da der Schub der Raptor-Triebwerke niedriger als 2016 geplant ausfällt, konnte die Zahl der Triebwerke nicht halbiert werden. Die erste Stufe hat immer noch 31 Triebwerke anstatt vormals 42, obwohl das Startgewicht von 10.500 Tonnen auf 4.400 Tonnen sank. Die erste Stufe fliegt wie gehabt zur Erde zurück und landet senkrecht, ohne Landebeine, auf der Startrampe. Die demonstrierte Präzision der Landungen mit der Falcon 9 gibt SpaceX die Zuversicht, dieses Verfahren umsetzen zu können.

Weitere Details waren zur ersten Stufe nicht zu erfahren. Weder sprach Musk darüber, wie oft sie wiederverwendet werden kann, und was dafür nötig ist, noch darüber, wie viel der Prozess kostet. Dabei bestimmen diese Fragen, wie teuer ein Flug mit dem Raumschiff werden wird. Musk präsentierte lediglich eine Grafik von Raketen, geordnet nach Grenzkosten pro Flug, also den Kosten, die ein Flug zusätzlich zu allen anderen ohnehin anfallenden Kosten verursacht. Dabei lag die BFR noch unterhalb der Falcon-1, was Zusatzkosten von unter 7 Millionen US Dollar pro Flug entspräche.

Die zweite Stufe bleibt am Raumschiff

Die zweite Raketenstufe und das Raumschiff werden nicht getrennt, sie fliegen in einem Stück in den Orbit und auch wieder zurück. Das Raumschiff soll 48 Meter lang und vollgetankt 1.100 Tonnen schwer sein. Es wird sechs Triebwerke haben, von denen zwei für den Flug in der Atmosphäre optimiert sind. Eines der beiden soll für eine sichere Landung ausreichend sein. Musk hofft auf ein Leergewicht von 85 Tonnen, gab aber zu bedenken, dass dieser Wert wahrscheinlich steigen werde.

Je mehr die Leermasse steigt, desto weniger Nutzlast kann das Raumschiff transportieren. Derzeit soll es 150 Tonnen in einen niedrigen Erdorbit bringen können. Höhere Orbits soll es nur mit Auftanken erreichen können. Die dafür nötige Technik zum automatischen Andocken wird bereits jetzt mit den Dragon-Raumschiffen entwickelt und erprobt. Einmal vollgetankt wird es aber in der Lage sein, die 150 Tonnen Nutzlast bis zum Mars zu bringen.

Die Form des Raumschiffs wurde deutlich vereinfacht. Anstatt der komplizierten dreieckigen Form aus dem vergangenen Jahr ist es jetzt zylinderförmig und benutzt einen einfachen Deltaflügel, um sich in der Atmosphäre stabilisieren und manövrieren zu können. Zusammen mit dem Hitzeschutzschild soll es dadurch auf Erde, Mond und Mars landen können. Spätestens seit dem Vertrag zum Flug von Touristen um den Mond gehört auch dieser zu den Zielen von SpaceX. Für den kurzen Flug zum Mond scheint das Raumschiff auch viel eher ausgelegt zu sein als für monatelange Flüge zum Mars.



Ohne nachzutanken auf den Mond und zurück - und Mars one way



Musk führte aus, dass das Raumschiff in der Lage sein werde, zum Mond zu fliegen, zu landen und zur Erde zurückzukehren, ohne auf dem Mond nachzutanken. Dafür muss es zuvor aber in einen hohen elliptischen Erdorbit gebracht und dort vollgetankt werden. Um diesen Orbit zu erreichen, muss das Raumschiff selbst im niedrigen Orbit aufgetankt werden. Auch die Tanker, die es dann im hohen Orbit auftanken sollen, müssten zuvor ihrerseits im niedrigen Orbit aufgetankt werden. Insgesamt wären größenordnungsmäßig etwa zehn Flüge nötig - Musk sagte nicht, wie viele genau.

Der Flug zum Mond und die Rückkehr zur Erde sind erheblich aufwendiger als ein einfacher Flug zum Mars. Durch die Atmosphäre kann die Geschwindigkeit des Raumschiffs vor der Landung größtenteils durch den Hitzeschutzschild, ohne Treibstoffverbrauch, abgebaut werden. Für den Rückflug wäre es allerdings nötig, Treibstoff auf dem Mars zu produzieren, mit dem das Raumschiff vollgetankt wird. Es hätte dann genug Leistung, um vom Mars abzuheben und direkt zur Erde zurückzufliegen, wenn auch mit einer reduzierten Nutzlast von 20 bis 50 Tonnen anstatt der 150 Tonnen beim Hinflug.

Passagierzahl und Zeitrahmen sind kaum plausibel

In der Version zum Transport von Menschen soll die Nutzlast des Raumschiffs unter anderem aus 40 Kabinen, Gängen, Aufenthaltsräumen und einem Schutzraum für Sonnenstürme bestehen, die Platz für 100 Passagiere bieten sollen. Es ist allerdings unvorstellbar, dass auf dem drei- bis sechsmonatigen Flug tatsächlich genug Platz für 100 Passagiere wäre. Das Gesamtvolumen von 825 Kubikmetern ist zwar im Vergleich zu den heutigen Raumschiffen großzügig. Allerdings ist es immer noch etwas kleiner als das Volumen der Internationalen Raumstation ISS, auf der nur eine Dauerbesatzung von sechs Menschen für vergleichbare Zeiträume lebt.

Ähnlich unrealistisch ist der Zeitrahmen. Die ersten Flüge zum Mars mit dem BFR Raumschiff, noch ohne Menschen, sollen in fünf Jahren stattfinden. Selbst Musk nannte den Zeitplan "aspirational", also ambitioniert. Dabei sind die Zeitpläne von SpaceX sehr oft "aspirational". Die 2011 angekündigte Falcon-Heavy-Rakete sollte bereits 2013 fliegen. Ihr erster Flug ist inzwischen für Ende 2017 oder Anfang 2018 angesetzt, nachdem sich die Konstruktion der unteren Stufe als erheblich schwieriger als gedacht herausgestellt hat.

Fehlende Details, wackelige Finanzierung

Fehlende Details in der Missionsausarbeitung lassen Ähnliches auch für BFR erwarten, nur in noch deutlich größerem Umfang. Bilder des 48 Meter hohen, gelandeten Raumschiffs auf dem Mond zeigen, wie eine Palette recht hilflos mit einem Kran herabgelassen wird. Es steht auf viel zu kurzen Stummelfüßen, die für eine Landung auf der Mondoberfläche völlig ungeeignet sind und das Raumschiff sofort umkippen lassen würden.

Die Finanzierung soll aus dem laufenden Geschäft von SpaceX heraus erfolgen. Mit Fertigstellung der Falcon Heavy soll sich die Firma jetzt ganz dem neuen Projekt widmen. Die Falcon-Raketen und Dragon-Raumschiffe sollen noch so lange gebaut werden, bis ein ausreichend großer Vorrat für das laufende Geschäft vorhanden ist, und schließlich von BFR abgelöst werden. Das soll auch für reguläre Starts von Satelliten und anderen Nutzlasten zum Einsatz kommen, genauso wie für die Versorgung der ISS.

Ein Raumschiff als Flugzeugersatz?

Wie unsicher die Finanzierung offenbar ist, zeigte sich beim Abschluss der Präsentation. Dabei wurde das BFR-Raumschiff als möglicher Passagiertransporter für Langstrecken auf der Erde vorgestellt. Mit ihm könnte tatsächlich jeder beliebige Punkt der Erde in 30 bis 50 Minuten erreicht werden. Dieser Plan ist aber praktisch gänzlich unwirtschaftlich. Für reine Passagierflüge wären 1.000 Tonnen Methan und 3.000 Tonnen flüssiger Sauerstoff schlicht zu viel Treibstoff.

Es ergäben sich die gleichen Probleme wie bei der Concorde, nur in viel größerem Maß. Damit sich ein Flug lohnt, müssten viele äußerst zahlungskräftige Passagiere in extrem kurzer Zeit zum gleichen Zeitpunkt von einem bestimmten Punkt A zu einem bestimmten Punkt B gebracht werden müssen. Wenn nicht gerade ein Festival mit einigen Hundert Millionären in New York spontan beschließt, die Party eine Stunde später in Sydney fortzuführen und zufällig vor einer startbereiten Rakete steht, wird das wohl kaum passieren.  (fwp)


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