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| Starship-Rakete |
Starship ist eine Schwerlastrakete von SpaceX. Sie besteht aus einer Super Heavy-Raketenstufe und dem Starship-Raumschiff und ist auf hohe Nutzlasten bei niedrigen Betriebskosten ausgelegt. Beide Raketenstufen können landen und jeweils 100 Tonnen in den erdnahen Orbit befördern. Nach dem Auftanken mit flüssigem Sauerstoff und flüssigem Methan im Orbit kann das Raumschiff zum Mond, zum Mars oder zu anderen Zielen im Sonnensystem fliegen.
Wie groß und leistungsstark ist Starship?
Starship ist ein 50 Meter hohes Raumschiff mit einer Trockenmasse von unter 100 Tonnen und bildet den oberen Teil der gleichnamigen Starship-Rakete. Das Raumschiff kann etwa 1.200 Tonnen flüssigen Sauerstoff oder flüssiges Methan als Treibstoff aufnehmen, wobei jede Treibstoffart in einem Haupttank und einem Sekundärtank untergebracht ist.
Neben den Haupttreibstofftanks dienen die Sekundärtanks der Betankung des Fahrwerks. Nach der Betankung durch ein Starship-Raumschiff wird die Reichweite des Raumschiffs auf den Mond, den Mars und viele andere Orte im Sonnensystem erweitert. Am Heck des Raumschiffs befinden sich sechs Raptor-Triebwerke, darunter drei für den Betrieb in der Atmosphäre und drei für den Betrieb im Weltraum.
Das Raumschiff Starship verfügt über sechseckige Kacheln, die verhindern, dass das beim Eintritt in die Atmosphäre entstehende Plasma das Raumschiff beschädigt. Dadurch kann es Temperaturen von bis zu 1400 °C standhalten. Das Nutzlastvolumen des Starship beträgt rund 1000 m³ und ist damit deutlich größer als das aller anderen Raumschiffe.
Die 33 Triebwerke am Boden der Super Heavy sind in der Lage, einen Schub von etwa 74 Meganewton zu erzeugen, fast 700 Mal stärker als der Schub eines Airbus A320neo-Passagierflugzeugs.
Die Starship-Rakete ist jetzt 120 m länger, eine Zunahme um 1 m im Vergleich zur Länge beim zweiten Teststart im Juni 2023. Die zusätzliche Länge ist auf die 1 m längere Super Heavy zurückzuführen.
Die Starship-Rakete verfügt zudem über den doppelten Schub der Saturn V – der ersten Rakete, die Menschen zum Mond brachte. Laut SpaceX kann dieser Schub eine Nutzlast von mindestens 150 Tonnen von der Startrampe in den niedrigen Erdorbit befördern.
Sowohl die Starship- als auch die Super Heavy-Rakete werden mit einem Gemisch aus ultrakaltem flüssigem Methan und flüssigem Sauerstoff, genannt Methalox, angetrieben.
Derzeit ist der Start der Starship-Rakete von der SpaceX-Startbasis Starbase im Kennedy Space Center sowie von den beiden Offshore-Startrampen des Unternehmens geplant. Nach dem Zünden ihrer 33 Raptor-Triebwerke trennt sich die Super Heavy-Stufe in der Luft von der Starship. Die Rakete durchfliegt anschließend die Atmosphäre und landet auf zwei Stahlträgern am Startturm. Parallel dazu zündet die Starship ihre drei Raptor-Vakuumtriebwerke und erreicht die Umlaufbahn. Am Ende der Mission tritt das Raumschiff in die Atmosphäre ein und wird von einem Hitzeschild geschützt. Anschließend gleitet es mithilfe seiner beiden Landeklappen zurück zum Landeplatz und zündet seine drei Raptor-Triebwerke für eine senkrechte Landung.
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Rakete nach zahlreichen Upgrades und Anpassungen. |
SpaceX präsentierte erstmals 2005 Pläne für eine Schwerlastrakete. Design und Name der Rakete änderten sich zwischen damals und 2019 häufig. Im Juli 2019 startete Starhopper und landete in einer Höhe von 150 Metern. Damit war sie die erste Rakete, die Raptor-Triebwerke einsetzte. Im Mai 2021 erreichte Starship (Codename SN15) eine Höhe von 10 Kilometern, ging in den freien Fall über und landete nach vier Fehlversuchen erfolgreich.
Wie landet das Raumschiff?
Wer in der Nähe zusieht, wird einen ohrenbetäubenden Knall hören, wenn die Super Heavy von Überschallgeschwindigkeit abbremst.
Beim jüngsten Teststart fing SpaceX die Super Heavy-Rakete auf ihrem Landeturm auf. Da es auf dem Mars oder dem Mond keine Landetürme gibt, muss die Starship-Rakete selbstständig landen können. Dazu dreht sich Starship während des Abstiegs allmählich in eine horizontale Position – ein Vorgang, den Musk als „Bauchwende“ bezeichnet.
Dadurch vergrößert sich der Luftwiderstand der Starship und sie wird abgebremst. Sobald sie nahe genug an der Oberfläche ist, verlangsamt sich die Starship so weit, dass sie ihre Triebwerke zünden und sich wieder aufrichten kann. Anschließend nutzt die Starship ihre eigenen Raketen, um sich selbst zu stabilisieren und mithilfe ihres Fahrwerks auf festem Untergrund zu landen.
Starship hat all das bei früheren Teststarts bereits erfolgreich absolviert – außer der Landung auf festem Untergrund. Bisher ist es nur im Ozean gelandet.
SpaceX wagte etwas, was es noch nie zuvor getan hatte. Nach der Abtrennung verlangsamte sich der untere Teil der Rakete und sank langsam in Richtung Startrampe ab, während zwei riesige mechanische Arme ihn ergriffen – ein Vorgang, der als „Greifen“ bekannt ist.
Nach mehreren simulierten Landungen auf See gelang beim fünften Teststart die Landung des unteren Teils von Starship, der Super Heavy-Trägerstufe.
Einer der Zwecke eines Teststarts ist es, etwaige bestehende Probleme aufzudecken. Schon ein einziger Fehler könnte dazu führen, dass die gesamte innere Struktur der Rakete durch die vom Triebwerk freigesetzten Abgase schmilzt.
Starship hat ehrgeizige Pläne, zum Mond und zum Mars zu fliegen.
Starship hatte noch nie eine Besatzung, aber der Milliardär Elon Musk und sein Unternehmen haben ehrgeizige Pläne mit dem Ziel, eines Tages Menschen zum Mars zu schicken.
Kurzfristig wird die Starship-Rakete Satelliten ins All befördern, anschließend Weltraumtouristen transportieren und im Rahmen des Artemis-Programms Astronauten auf dem Mond landen. Langfristig soll die Rakete die Mars-Besiedlungspläne des Unternehmens verwirklichen und Flüge über die Kontinente der Erde durchführen.
Es gab bereits vier Teststarts der Starship. Beim ersten Start explodierte das Raketensystem vorzeitig, bevor sich die Booster trennen konnten. SpaceX beschleunigte den Entwicklungsprozess, indem die Raketen trotz des Wissens um die Unvollkommenheit des Systems getestet wurden, um aus den Fehlern zu lernen.
Tatsächlich hat SpaceX mit jedem Teststart Fortschritte erzielt – zunächst mit einem fehlerfreien Start, dann mit einem erfolgreichen Wiedereintritt, bei dem sowohl die Starship- als auch die Super Heavy-Rakete kontrolliert abstiegen und im Indischen Ozean bzw. im Golf von Mexiko schwebten, bevor sie im Meer wasserten.
Wozu wird Starship sonst noch verwendet?
In naher Zukunft könnte die Starship-Rakete für verschiedene Zwecke eingesetzt werden.
Bislang hat der Milliardär Elon Musk seine Raketen, wie beispielsweise die Falcon 9-Serie, für den Start kommerzieller Starlink-Satelliten eingesetzt.
Diese Satelliten haben eine kurze Lebensdauer von etwa 5 Jahren, und SpaceX muss ständig neue Satelliten starten, nur um die gleiche Anzahl im Weltraum zu halten.
Die NASA plant, Starship im Rahmen ihres Artemis-Programms einzusetzen, das eine langfristige menschliche Präsenz auf dem Mond zum Ziel hat. Die NASA plant, Starship im Jahr 2026 für eine Mondmission zu nutzen.
In ferner Zukunft möchte Elon Musk, dass die Starship-Rakete in der Lage sein wird, lange Flüge zum Mars und zurück durchzuführen – wobei jede Strecke etwa neun Monate dauern soll.
Die Idee ist, die Starship-Rakete in eine niedrige Erdumlaufbahn zu bringen und sie dort zu belassen. Anschließend würde sie von einem SpaceX-Tankraumschiff betankt und ihre Reise zum Mars fortsetzen.
Man könnte sich auch vorstellen, mit der Starship-Rakete ein Weltraumteleskop zu starten. Um Tausende von Satelliten oder ein größeres Weltraumteleskop schnell ins All zu befördern, wäre eine große Rakete erforderlich.
Starship ist außerdem so konzipiert, dass es die schweren Nutzlasten transportieren kann, die zum Bau von Raumstationen und möglicherweise irgendwann auch zur Infrastruktur für die menschliche Besiedlung des Mondes benötigt werden.
Das Raumschiff Starship könnte Passagiere zum Mond, zum Mars und zu anderen Zielen im Sonnensystem befördern. Darüber hinaus wären interkontinentale Flüge möglich. Ein Raumschiff könnte bis zu 100 Passagiere befördern und über private Schlafkabinen, Gemeinschaftsräume, Lagerräume, Strahlenschutzbunker und verglaste Kabinen verfügen. Das Lebenserhaltungssystem an Bord ist geschlossen, das heißt, die Materialien im Inneren des Raumschiffs werden ständig wiederverwendet und recycelt.
Das Starship-Treibstofftankschiff soll die Reichweite anderer Raumfahrzeuge vergrößern. Laut Elon Musk benötigt man bis zu sieben Treibstofftankschiffe, um ein Starship zum Mond zu schicken. Diese Idee präsentierte Musk im September 2019: Zwei Raumschiffe sollen an ihren Leitwerken miteinander verbunden werden. Anschließend beschleunigen beide Raumschiffe mit Hilfstriebwerken leicht in Richtung des Treibstofftankschiffs und befördern so den Treibstoff gegenseitig. Im Oktober 2020 vergab die NASA 53,2 Millionen US-Dollar an SpaceX, um den Transfer von 10 Tonnen Treibstoff zwischen zwei Starships im Weltraum zu testen.
Starship HLS ist eine Variante des Starship-Raumschiffs, das im Rahmen des Artemis-Programms, dem Nachfolger des Apollo-Programms, auf dem Mond landen soll. An der Oberseite von Starship HLS befinden sich Fenster und Luftschleusen sowie Aufzüge und ein Steuerungssystem für die Mondlandung. Das wichtigste Merkmal des Raumschiffs ist seine sehr große Nutzlast für den Hin- und Rückflug zwischen Erde und Mond. Während eines Fluges im Rahmen des Artemis-Programms fliegt Starship HLS bis zu hundert Tage vor der Besatzung her, bevor diese Treibstoff an Starship HLS übergibt.
SpaceX hat am 13. Oktober (gegen 20:25 Uhr Ortszeit Hanoi ) erfolgreich den fünften Testflug der 122 Meter hohen Starship-Rakete von der Starbase in Texas aus durchgeführt. Bei diesem Testflug gelang dem Starship/Super Heavy-Raketen-Kombinationssystem ein kleines Kunststück: Der Greifmechanismus funktionierte auf Anhieb. Nach dem erfolgreichen Start vom Startturm Mechazilla landete die Starship im Indischen Ozean, während die Super Heavy-Rakete zurückkehrte, exakt neben dem Startturm landete und von dessen Roboterarm, der wie ein Essstäbchen geformt ist, sicher gehalten wurde.
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