Warum ist die erfolgreiche Bergung einer Rakete ein wichtiger Fortschritt für die Menschheit?

Der Moment der Wiedereinfangung der Super Heavy-Trägerrakete. ( Video : SpaceX)

SpaceX startete am 13. Oktober um 8:25 Uhr ET zum fünften Mal seine 122 Meter hohe Starship-Rakete von der Starbase in Südtexas und fing anschließend die erste Stufe Super Heavy nach der erfolgreichen Landung wieder ein.

Etwa sieben Minuten nach dem Start landete die Super Heavy-Rakete von SpaceX präzise und schwebte in der Nähe des Startturms Mechazilla, wo sie von den Metallarmen des Turms gehalten wurde.

„ Dies ist ein historischer Tag für die Ingenieurskunst “, sagte Kate Tice, Leiterin des Qualitätsmanagements bei SpaceX, während sie live kommentierte und die SpaceX-Mitarbeiter hinter ihr am Hauptsitz in Hawthorne, Kalifornien, jubelten. „ Das ist unglaublich! Beim ersten Versuch ist es uns gelungen, die Super Heavy-Rakete erfolgreich wieder in den Startturm einzufangen .“

Die Szene, in der der Mechazilla-Arm die Super Heavy-Rakete erfolgreich einfängt. (Foto: SpaceX)

Als sich die 71 Meter hohe Super Heavy-Boosterstufe in einer Höhe von 65 Kilometern über der Erde abtrennte, stieg die Oberstufe der Rakete weiter auf eine Höhe von fast 145 Kilometern und umrundete den Planeten mit einer Geschwindigkeit von 27.000 Kilometern pro Stunde, bevor sie planmäßig im Indischen Ozean landete.

Vor der Landung zündet die Boosterstufe drei ihrer Raptor-Triebwerke erneut, verlangsamt ihren Abstieg und dreht sich in Richtung des Mechazilla-Startturms, wo sie von mechanischen Armen, die den Spitznamen „Essstäbchen“ tragen, an Ort und Stelle gehalten wird.

Der erfolgreiche Test von SpaceX ist Teil des Ziels, eine vollständig wiederverwendbare Rakete zu entwickeln, um Menschen, wissenschaftliche Ausrüstung und Fracht zum Mond und darüber hinaus zum Mars zu transportieren.

SpaceX entwickelt Starship, um der Menschheit unter anderem bei der Besiedlung des Mondes und des Mars zu helfen. Das Raumschiff ist vollständig wiederverwendbar und schnell (was sich beispielsweise in der geplanten Landung der Super Heavy-Rakete auf der Startrampe zeigt, wodurch die Zeit zwischen den Flügen verkürzt wird). Laut SpaceX und Elon Musk könnte dies, kombiniert mit der beispiellosen Leistung von Starship, die Raumfahrt revolutionieren.

Auch die NASA setzt auf das Raumschiff und hat es als erste bemannte Mondlandefähre im Artemis-Programm ausgewählt. Wenn alles nach Plan läuft, wird Starship im Rahmen der Artemis-3-Mission, deren Start für September 2026 geplant ist, erstmals NASA-Astronauten zum Erdtrabanten bringen.

Warum sind wiederverwendbare Raketen wichtig?

Die Kosten eines Raketenstarts können je nach verschiedenen Faktoren, wie Nutzlast, Zielort und Raketentyp, stark variieren. In letzter Zeit lagen die durchschnittlichen Kosten eines Starts zwischen mehreren zehn und mehreren hundert Millionen Dollar.

Die Starts der Falcon 9 von SpaceX werden mit rund 62 Millionen US-Dollar pro Start beworben, während größere Raketen wie die Falcon Heavy mehr als 90 Millionen US-Dollar pro Start kosten können. Die NASA schätzt, dass das Space Launch System (SLS) im oberen Preissegment mehr als 2 Milliarden US-Dollar pro Start kosten könnte.

Sobald eine bestimmte Höhe und Geschwindigkeit erreicht ist, trennt das Raumschiff die Trägerrakete ab, um Gewicht zu reduzieren und der Erdanziehungskraft zu entkommen. (Illustration: SpaceX)

Während die Raumfahrttechnologie stetig Fortschritte macht, besteht eine der größten Herausforderungen heutzutage darin, die Kosten für Raumflüge zu senken. Der Aufwand an Arbeitskräften und Materialien, der für die Entwicklung, den Bau, die Wartung und die erfolgreichen Tests einer Rakete benötigt wird, ist enorm.

Aktuell werden Raumfahrzeuge mithilfe von Raketenstufen gestartet. Sobald ein Raumfahrzeug eine bestimmte Höhe und Geschwindigkeit erreicht hat, werden die Raketenstufen nach und nach abgetrennt und fallen zur Erde zurück, sobald Treibstoff und Schubkraft erschöpft sind, um das Gewicht zu reduzieren. Diese Raketenstufen sind nicht wiederverwendbar, da beim Wiedereintritt in die Atmosphäre durch die Reibung große Hitze entsteht, die sie stark beschädigen würde.

Die traditionelle Methode, Raketen für einmalige Missionen zu bauen, erhöht die Kosten, verringert die Startfrequenz und -größe und erzeugt Abfall. Man denke an ein Verkehrsflugzeug: Müsste für jeden Flug ein neues Flugzeug gebaut werden, wären Flugreisen sehr teuer. Wiederverwendbare Raketen würden Wirtschaftlichkeit und Produktivität revolutionieren.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Einwegraketen sind wiederverwendbare Raketen wie Starship so konstruiert, dass sie geborgen und mehrfach gestartet werden können.

Diese Raketen nutzen unter anderem folgende Merkmale:

Treibstofflandung: Die erste Stufe der Rakete kehrt aus eigener Kraft zur Erde zurück und landet senkrecht, wobei sie ihre Triebwerke nutzt, um ihren Abstieg zu verlangsamen.

Modulares Design: Die Komponenten der Rakete sind so konstruiert, dass sie zwischen den Flügen leicht demontiert und überholt werden können.

Hitzeschildtechnologie: Wiederverwendbare Raketen können fortschrittliche Hitzeschildmaterialien verwenden, um sich beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre zu schützen.

Fortschrittliche Fertigung: Wiederverwendbare Raketen verwenden häufig fortschrittliche Fertigungsmaterialien, um die Haltbarkeit über mehrere Starts hinweg zu gewährleisten.

Die wirtschaftlichen Vorteile wiederverwendbarer Trägerraketen sind erheblich. Der Einsatz wiederverwendbarer Raketen kann im Vergleich zu herkömmlichen Raketen bis zu 65 % günstiger sein. Dieses Modell verspricht, die Kosten von Missionen wie Satellitenstarts, Versorgungsflügen zur Internationalen Raumstation (ISS) und Missionen zum Mond oder Mars zu senken.

Neben Kosteneinsparungen tragen wiederverwendbare Trägerraketen auch zu einem nachhaltigeren Ansatz in der Weltraumforschung bei. Die Verringerung der Anzahl ausrangierter Raketenkomponenten würde Weltraumschrott, ein wachsendes Umweltproblem, reduzieren.

Warum sind wiederverwendbare Raketen wichtig?

Kommentar (0)