Elon Musks „Starship“: Von Fehlschlägen zum Erfolg
Das „Starship“ von SpaceX, mit einer Höhe von 120 Metern das größte jemals gebaute Raketensystem, hat beim fünften Testflug wichtige Fortschritte erzielt. Trotz früherer Fehlschläge konnte es nun sowohl erfolgreich den Weltraum erreichen als auch eine kontrollierte Landung durchführen. Jetzt kam der 6. Versuch.
Start der Saturn-V-Rakete zum Mond (3D-Darstellung)
Foto: PantherMedia / vampy1
Inhaltsverzeichnis
- Trump beim 6. Test dabei
- Der fünfte Testflug
- Ein bedeutender Meilenstein ist erreicht worden
- Explosion von Starship 2 hinterließ Rekordloch in der Ionosphäre
- Schockwelle und ein Loch
- Elon Musk und SpaceX: "Malheur" als Grund für die Explosion von Starship?
- Einige Meilensteine beim 2. Test erreicht
- Der erste Testflug endete mit Explosion
- 2. Versuch: Rakete zerbricht
- Wie funktioniert das Starship-System?
- Raketen in der Raumfahrtgeschichte
- Pionier in der bemannten Raumfahrt
- Beginnt die neue Ära der Raumfahrt mit Starship?
Die größte je gebaute Rakete hat einen weiteren Testflug gemacht, der gemischte Ergebnisse brachte. Der Test des „Starships“ dauerte etwa eine Stunde und war der sechste dieser Art. SpaceX nannte ihn einen Fortschritt, aber es gab ein Problem: Die untere Raketenstufe konnte nicht wie geplant nach Texas zurückfliegen und landete stattdessen im Golf von Mexiko.
Trump beim 6. Test dabei
Das „Starship“ erreichte eine Höhe von fast 200 Kilometern und eine Geschwindigkeit von mehr als 25.000 km/h, bevor es sicher im Indischen Ozean landete. SpaceX betonte, dass das Raumschiff über die geplante Belastung hinaus getestet wurde und gut funktionierte.
Außerdem konnte ein Triebwerk im Weltraum erneut gezündet werden, was für zukünftige Missionen wichtig ist. SpaceX testete auch den Hitzeschild des Raumschiffs. Unter den Zuschauern war auch der designierte US-Präsident Donald Trump, der mit SpaceX-Gründer Musk anwesend war. Musk ist ein enger Vertrauter von Trump.
Der fünfte Testflug
Das größte Raketensystem in der Geschichte der Raumfahrt hat seinen fünften Testflug erfolgreich absolviert. Am Sonntag (13. Oktober) startete das unbemannte „Starship“ vom Raumfahrtzentrum des privaten Unternehmens SpaceX, das dem Tech-Milliardär Elon Musk gehört, im US-Bundesstaat Texas, wie in Live-Bildern zu sehen war.
Etwa eine Stunde nach dem Start landete es planmäßig und kontrolliert im Indischen Ozean, nachdem es zuvor die Weltraumhöhe erreicht hatte. Zudem gelang es bei diesem Test erstmals, die untere Raketenstufe direkt am Startturm in Texas wieder sicher zu landen.
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Starship rocket booster caught by tower pic.twitter.com/aOQmSkt6YE
— Elon Musk (@elonmusk) October 13, 2024
Laut Musk seien beide Hauptziele des Testflugs erreicht worden, wie er auf der von ihm betriebenen Online-Plattform X mitteilte. Auf dem offiziellen X-Profil von SpaceX wurde dem gesamten Team zu einem erfolgreichen und spannenden fünften Testflug des „Starship“ gratuliert.
Auch Josef Aschenbacher, Generaldirektor der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), sprach auf der Plattform X seine Glückwünsche aus. Er lobte das Engagement und die Innovationskraft von SpaceX in der Weltraumforschung, die eine Inspiration für alle darstellten.
Ein bedeutender Meilenstein ist erreicht worden
Der deutsche ESA-Astronaut Alexander Gerst betonte, dass ein bedeutender Meilenstein erreicht worden sei und nun die nächste Phase der Erkundung des Mondes beginnen könne. „Das Ziel: Artemis-Astronauten, darunter auch wir Europäerinnen und Europäer, werden mit dem „Orion“-Raumschiff und seinem europäischen Antriebsmodul von der Erde zur „Gateway“-Raumstation im Mondorbit starten. Von dort aus wird die Crew in ein „Starship“-Raumschiff umsteigen, um auf der Mondoberfläche zu landen“, zitiert die dpa seine Worte.
Beim ersten Test im April 2023 war das gesamte Raketensystem bereits nach wenigen Minuten explodiert. Beim zweiten Test im November 2023 hatten sich zwar die beiden Raketenstufen wie geplant getrennt, und die obere war weitergeflogen, doch kurz darauf explodierten beide Stufen separat.
Beim dritten Test im März erreichte das „Starship“ zum ersten Mal den Weltraum, konnte den Flug jedoch ebenfalls nicht wie geplant abschließen. Beim vierten Testflug im Juni setzte das „Starship“ erstmals zu einer kontrollierten Landung an, die jedoch nicht vollständig wie erhofft verlief. SpaceX betont dabei regelmäßig, dass das Hauptziel der Tests darin besteht, wertvolle Daten zu sammeln.
Explosion von Starship 2 hinterließ Rekordloch in der Ionosphäre
Am 18. November 2023 erlitt das private Raumfahrtunternehmen SpaceX bei seinem zweiten Starship-Flug eine Explosion. Ein Forschungsteam hat herausgefunden, dass diese Explosion eines der größten jemals entdeckten Löcher in der Ionosphäre verursachte – einer dünnen Schicht in der oberen Atmosphäre. Forschende haben festgestellt, dass sich das Loch über tausende Kilometer erstreckte und fast eine Stunde lang bestehen blieb.
Der Mitautor der Studie, Yury Yasyukevich, ein Atmosphärenphysiker am Institut für Sonnen-Erde-Physik in Irkutsk, Russland, erklärte, dass das Ausmaß der Störung sein Team überrascht habe. Dies deute darauf hin, dass die Prozesse in der Atmosphäre noch nicht vollständig verstanden seien. Er merkte außerdem an, dass solche Phänomene möglicherweise Auswirkungen auf zukünftige autonome Fahrzeuge haben könnten, die präzise Satellitennavigation erfordern.
Yasyukevich und sein Team wollten untersuchen, wie große Explosionen die Ionosphäre beeinflussen könnten. Diese Zone der Atmosphäre erstreckt sich von etwa 50 bis 1000 Kilometern über dem Meeresspiegel, und die Sonnenstrahlung kann dort einigen Luftmolekülen ihre Elektronen entreißen. Dadurch besteht ein kleiner Teil der Ionosphäre aus Elektronen und positiv geladenen Ionen, während der Großteil der Luftmoleküle neutral bleibt. Das Verhältnis von ionisierten zu neutralen Molekülen variiert je nach Höhe und geografischer Lage.
Dieses Verhältnis beeinflusst die Geschwindigkeit, mit der Radiowellen von globalen Navigationssatelliten durch die Ionosphäre laufen. Veränderungen im Verhältnis wirken sich unterschiedlich auf verschiedene Radiofrequenzen aus. Forschende könenn dadurch, den Ionisierungsgrad in Echtzeit messen, indem sie die Geschwindigkeiten von Radiowellen unterschiedlicher Frequenzen vergleichen.
Schockwelle und ein Loch
Das Team analysierte frei zugängliche Daten von über 2500 Bodenstationen in Nordamerika und der Karibik, die Satellitennavigationssignale empfangen. Dabei stellten sie fest, dass die Explosionen der Starship-Rakete Schockwellen erzeugten, die schneller als der Schall waren. Diese Schockwellen verwandelten die Ionosphäre in eine neutrale Region – ein „Loch“ –, das fast eine Stunde lang von der Yucatán-Halbinsel in Mexiko bis in den Südosten der USA reichte. Während Raketenabgase auch ohne Explosionen temporäre Löcher in der Ionosphäre verursachen können, hatten in diesem Fall die Schockwellen den deutlich größeren Einfluss, erklärte Yasyukevich.
Kosuke Heki, ein Geophysiker an der Hokkaido-Universität in Sapporo, Japan, zeigte sich beeindruckt von der Fallstudie. Allerdings ist er der Ansicht, dass die chemischen Auswirkungen der großen Explosion die Hauptursache für das entstandene Loch waren.
Elon Musk und SpaceX: „Malheur“ als Grund für die Explosion von Starship?
Die US-Flugaufsichtsbehörde FAA gab bekannt, dass es bei dem Test zu einem „Malheur“ gekommen sei, was zum Verlust des Raketensystems geführt habe. „Es wurden keine Verletzungen oder Schäden an öffentlichen Einrichtungen berichtet“, hieß es weiter.
Einige Meilensteine beim 2. Test erreicht
Beim zweiten Test wurden nun zumindest einige zusätzliche Meilensteine erreicht: Kurz nach dem Start erfolgte erfolgreich die Trennung der beiden Raketenstufen, was beim ersten Test nicht gelungen war. Allerdings explodierte die untere Raketenstufe kurz darauf aus bisher unbekannten Gründen und landete nicht wie geplant im Golf von Mexiko.
Die obere Raketenstufe flog für eine gewisse Zeit weiter und erreichte eine Höhe von etwa 140 Kilometern. Dann wurde im Live-Stream mitgeteilt, dass das Signal abgebrochen sei, und es wurde angenommen, dass auch die obere Raketenstufe explodiert sei. Es blieb zunächst unklar, ob die Raketenstufe von selbst explodierte und wenn ja, aus welchem Grund, oder ob die Ingenieure sie aus Sicherheitsgründen automatisch zum Explodieren brachten. Eigentlich sollte sie nach etwa anderthalb Stunden im Pazifik landen.
SpaceX hatte im Voraus bereits erklärt, dass dies lediglich der zweite von vielen zu erwartenden Tests sei und dass der Fokus vor allem darauf liege, Daten zu sammeln.
Der erste Testflug endete mit Explosion
Am 20. April 2023 endete der erste Testflug des bisher längsten jemals gebauten Raketensystems „Starship“ wenige Minuten nach dem Start mit einem unvorhergesehenen Bruch, wie Livebilder zeigten. Nur vier Minuten nach dem Start geriet es ins Taumeln und explodierte anschließend, wobei es in Bruchstücke zerfiel.
Trotz des Vorfalls bewertete das private Raumfahrtunternehmen SpaceX von Elon Musk den Test als erfolgreich. Langfristig plant SpaceX, Menschen und Material mithilfe des Raketensystems namens „Starship“ auf den Mond und Mars zu befördern.
Auch der erste ursprünglich für den 17.4.2023 geplante Testflug des längsten Raketensystems in der Geschichte der Raumfahrt wurde kurzfristig verschoben. Grund dafür war ein Problem mit einem Ventil und von daher musste der Testabbruch bekannt gegeben werden.
„Ein Druckventil scheint eingefroren zu sein“, schrieb Musk nach dem ersten Versuch bei Twitter und fügte hinzu: „Viel gelernt heute, jetzt laden wir den Treibstoff aus und versuchen es in ein paar Tagen wieder …“ Am Montagabend kündigte SpaceX an, dass ein weiterer Testversuch für den 20.4.2023 geplant sei. Das Zeitfenster für den Testversuch liegt zwischen 15.30 und 16.30 Uhr MESZ und dauert etwa eine Stunde.
„Lasst uns hoffen, dass der nächste Startversuch uns zu einer erfolgreichen Zündung und zum Abheben bringt“, kommentierte der deutsche Astronaut Matthias Maurer ebenso via Twitter.
Daraufhin wurde SpaceX von der US-amerikanischen Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration (FAA) dazu aufgefordert, eine Sicherheitsuntersuchung durchzuführen. Beim Start der Starship-Rakete im April wurden Teile der Startrampe beschädigt, die in alle Richtungen fortgeschleudert wurden. Dadurch wurden Asche und Trümmer über nahegelegene Naturschutzgebiete und die Stadt Boca Chica verstreut, wodurch auch geparkte Autos in der Nähe beschädigt wurden. Ein Startverbot wurde erteilt.
2. Versuch: Rakete zerbricht
Der neugeplante Testflug für den 20. April sollte eigentlich von einem Testgelände in Texas mithilfe der Raketenstufe „Super Heavy Rocket“ erfolgen und etwa 90 Minuten dauern. Das größte bisher gebaute Raketensystem der Raumfahrtgeschichte ist zwar zu einem kurzen Testflug gestartet. Nach zwei Minuten Flugzeit war vorgesehen, dass der Booster, der 33 Motoren besitzt, von der Starship-Rakete abgetrennt wird. Die Starship-Rakete sollte dann einmal die Erde umkreisen und schließlich im Pazifik in der Nähe von Hawaii landen. Doch dazu kam nicht. Der erste Testflug ist nur wenige Minuten nach dem Start mit einem ungeplanten Auseinanderbrechen zu Ende gegangen, das konnte man live sehen.
Das Starship hob zunächst mit viel Feuer und Rauch von der Erde in Brownsville, Texas ab. Danach begann das Raketensystem – kurz vor der Trennung der beiden Raketenstufen – auf den Livebildern zu taumeln und schließlich mit Feuer zu zerbrechen. Ursprünglich sollte der Test noch etwa 90 Minuten dauern und mit der Landung beider Stufen enden.
„Herzlichen Glückwunsch an das Team von SpaceX zu einem aufregenden Teststart von Starship! Wir haben viel gelernt für den nächsten Teststart in ein paar Monaten“, schrieb daraufhin Elon Musk auf Twitter.
„Als wenn der Flugtest nicht schon aufregend genug gewesen wäre, gab es ein rasches ungeplantes Auseinanderbrechen des Starship vor der Trennung der Stufen“, teilte SpaceX per Kurznachrichtendienst Twitter mit. „Bei so einem Test hängt der Erfolg davon ab, was wir lernen, und der heutige Test wird uns dabei helfen, die Zuverlässigkeit von Starship zu verbessern.“
Wie funktioniert das Starship-System?
Die gesamte Rakete soll wiederverwendbar sein, einschließlich des unteren Teils sowie erstmals auch der Oberstufe mit dem Raumschiff. Beide können nach der Landung wieder gestartet werden. Das soll vor allem die Transportkosten in den Erdorbit noch deutlich weiter senken.
Wie die Medien berichten, stellt vor allem die große Anzahl an Raptor-Motoren für die Ingenieure eine bedeutende Herausforderung dar. 33 dieser Motoren treiben den Booster namens „Super Heavy“ an, der die untere Stufe und den Booster der Rakete bildet. Es reicht aus, dass nur ein einziger Motor ausfällt, um eine Explosion der Rakete auszulösen.
Das Starship-System ist insgesamt 120 Meter hoch und soll in der Lage sein, weit über 100 Tonnen Ladung (nach einigen Angaben bis zu 150 Tonnen) zu transportieren – mehr als jede andere Rakete, die bisher gebaut wurde. Zum Vergleich: Mit einer Gesamthöhe von 120 Metern ist das Starship größer als die Freiheitsstatue. Damit können bis zu 100 Passagiere ins All geflogen werden. Und mehr noch: SpaceX ist überzeugt davon, dass wiederverwendbare Raketen bald wie Flugzeuge regelmäßig starten, landen und direkt wieder starten können.
Die US-Raumfahrtbehörde NASA plant, Astronauten mit dem SpaceX-Starship zum Mond zu befördern, während SpaceX selbst hofft, eines Tages zum Mars zu fliegen. Die Rakete wird, wie bereits erwähnt, von 33 Raptor-Triebwerken angetrieben, die mit flüssigem Methan und flüssigem Sauerstoff betrieben werden. Das System soll im Weltraum betankt werden können.
Raketen in der Raumfahrtgeschichte
Die Entwicklung von Raumfahrttechnologie hat es der Menschheit ermöglicht, in den Weltraum zu reisen und verschiedene Missionen durchzuführen. Eine wichtige Komponente für diese Missionen sind die Raketen, die die Raumfahrzeuge in die Umlaufbahn bringen. Doch wie war es in der Vergangenheit?
Eine der bekanntesten Raketen ist wohl Saturn V: Die Saturn V war eine dreistufige Rakete, die im Rahmen des Apollo-Programms von der NASA entwickelt wurde. Sie war 110,6 Meter hoch und hatte einen Durchmesser von 10,1 Metern. Saturn V konnte eine Nutzlast von bis zu 140 Tonnen befördern und wurde zwischen 1967 und 1973 für insgesamt 13 Missionen verwendet.
Die N1 war eine sowjetische Trägerrakete, die in den 1960er-Jahren entwickelt wurde, um bemannte Mondmissionen durchzuführen. Damit war sie in Zeiten des Kalten Krieges das Gegenstück zur amerikanischen Saturn V und war eine der größten und leistungsstärksten Raketen, die in dieser Zeit gebaut wurden. Die Rakete hatte eine Höhe von 105 Metern und einen Durchmesser von 17 Metern.
Die N1 hatte 30 Triebwerke in der ersten Stufe und war in der Lage, eine Nutzlast von bis zu 95 Tonnen in den Orbit zu befördern. Trotz zahlreicher Tests kam es zu vielen technischen Problemen, die nie vollständig behoben werden konnten. Die Rakete führte in den Jahren 1969 bis 1972 vier Testflüge durch, von denen keiner erfolgreich verlief.
Space Launch System: Das Space Launch System (kurz SLS) zählt ebenso zu den neuesten und größten Raketen. Die Rakete ist 98 Meter hoch und hat einen Durchmesser von 8,4 Metern. Sie wurde von der NASA entwickelt und soll in der Lage sein, eine Nutzlast von bis zu 130 Tonnen in die Umlaufbahn zu bringen. Das SLS soll für zukünftige bemannte Missionen zum Mond und zum Mars verwendet werden.
Falcon Heavy: Die Falcon Heavy ist ebenso eine Rakete des privaten Raumfahrtunternehmens SpaceX, die im Februar 2018 erstmals gestartet wurde. Sie ist 70 Meter hoch und hat einen Durchmesser von 12,2 Metern. Die Rakete kann eine Nutzlast von bis zu 64 Tonnen befördern.
Delta IV Heavy: Die Delta IV Heavy wurde von dem US-amerikanischen Raumfahrtunternehmen United Launch Alliance entwickelt. Sie ist 72 Meter hoch und hat einen Durchmesser von 5,1 Metern. Die Rakete kann bis zu 28,4 Tonnen befördern und wurde bereits für verschiedene Missionen der NASA, des US-Militärs und anderer Organisationen eingesetzt.
Long March 5: Die Long March 5 ist eine Rakete des chinesischen Raumfahrtprogramms. Sie ist 57 Meter hoch und hat einen Durchmesser von 5 Metern. Die Rakete befördert bis zu 25 Tonnen und wurde u. a. für den Bau der chinesischen Raumstation verwendet.
Pionier in der bemannten Raumfahrt
Interessant ist auch, noch weiter in die Vergangenheit zu blicken und die Rakete vorzustellen, die wohl nicht die größte ist, aber sie war die erste, die jemals einen Menschen ins Weltall brachte. Sie war eine der ersten Raketen, die in der Lage war, eine Nutzlast in die Erdumlaufbahn zu bringen und wurde zum Pionier in der bemannten Raumfahrt. Der erste bemannte Flug ins Weltall wurde am 12. April 1961 von Juri Gagarin, einem sowjetischen Kosmonauten, durchgeführt. Gagarin wurde an Bord einer Raumkapsel namens Wostok 1 in die Umlaufbahn um die Erde gebracht. Die Rakete, die die Wostok 1 in die Umlaufbahn brachte, war die R-7 – genannt Semyorka, auch bekannt als Sputnik-Rakete -, die von der Sowjetunion entwickelt wurde. Es handelt sich um eine Interkontinentalrakete, die auch für den Start von Satelliten und anderen Raumfahrzeugen eingesetzt wurde.
Die R-7 Semyorka war eine der größten Raketen ihrer Zeit. Sie hatte eine Höhe von etwa 34 Metern und ein Gewicht von rund 280 Tonnen. Die R-7 war eine dreistufige Rakete und wurde von insgesamt 20 Triebwerken angetrieben. Ihre erste Stufe hatte vier Triebwerke und konnte die Rakete in eine Höhe von etwa 150 Kilometern bringen, während die zweite Stufe mit einem Triebwerk die Rakete weiter in die Erdumlaufbahn beförderte. Die dritte Stufe schließlich zündete, um die Wostok 1 in die endgültige Umlaufbahn zu bringen.
Und last but not least kommt die Sojus-Rakete. Die Höhe der Sojus-Rakete variiert je nach ihrer Version und der spezifischen Konfiguration der Nutzlast. In der Regel hat die Rakete jedoch eine Höhe von etwa 46 Metern, was etwa der Höhe eines 15-stöckigen Gebäudes entspricht. Die Breite der Rakete beträgt etwa 10 Meter am unteren Teil und 2,7 Meter an der Spitze der dritten Stufe. Die Sojus-Rakete ist eine am häufigsten verwendete Rakete in der Geschichte der Raumfahrt und wird regelmäßig für den Transport von Astronauten und Versorgungsgütern zur Internationalen Raumstation (ISS) eingesetzt.
Beginnt die neue Ära der Raumfahrt mit Starship?
Nun stellt sich die berechtigte Frage: Kann die Riesenrakete Starship die Raumfahrt revolutionieren? Schließlich hat sie das Potenzial dazu. Mit ihrer Wiederverwendbarkeit und der Fähigkeit, große Mengen an Fracht und Passagieren in den Weltraum zu befördern, könnte sie den Zugang zum Weltraum erheblich vereinfachen und nicht zuletzt die Kosten für Raumfahrtmissionen signifikant senken. Auch für die Entwicklung von interplanetaren Missionen und sogar für die mögliche koloniale Besiedlung anderer Planeten könnte eine solche Rakete von großer Bedeutung sein.
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