Weltraumunternehmen schmieden Pläne für wiederverwendbare Raketen

Seit Jahrzehnten versuchen Unternehmen und Raumfahrtbehörden, Trägerraketen zu entwickeln, die wiederverwendet werden können. Eine Rakete, die dutzende oder sogar hunderte Male verwendet werden könnte, würde die Wirtschaftlichkeit der Raumfahrt neu gestalten, indem sie die Kosten pro Start senken würde. Genau dies wollte die NASA mit dem Space Shuttle erreichen, doch das Fahrzeug erreichte nicht die versprochenen Kosteneinsparungen. Jetzt haben zwei bekannte kommerzielle Raumfahrtunternehmen Pläne für wiederverwendbare Trägerraketen angekündigt, und ihre Fortschritte sind bemerkenswert.

In einer Rede vor dem National Press Club in Washington D.C. Ende September kündigte Elon Musk, CEO und Chief Technology Officer von SpaceX, Pläne an, eine vollständig wiederverwendbare Version der Falcon 9-Rakete des Unternehmens zu entwickeln. Die Falcon 9 wurde im vergangenen Jahr erstmals gestartet und ist eine zweistufige Rakete, die Satelliten sowie die Fracht- und Besatzungskapsel von SpaceX in den Weltraum befördern soll. Es ist ein sehr schwieriges technisches Problem, und ich war mir für eine Weile nicht sicher, ob es gelöst werden könnte, sagte er über die Aussichten, eine wiederverwendbare Trägerrakete zu bauen. Vor relativ kurzer Zeit – in den letzten 12 Monaten oder so – bin ich zu dem Schluss gekommen, dass es gelöst werden kann, und SpaceX wird es versuchen.



Das Space Shuttle der NASA ist die einzige wiederverwendbare Orbital-Trägerrakete, die bisher geflogen ist, und wurde diesen Sommer in den Ruhestand versetzt, nachdem sie ihre ursprünglichen Ziele, häufig und kostengünstig zu starten, weit verfehlt hatte – die Agentur prognostizierte, dass sie bei einem operativen Einsatz bis zu 50 Missionen pro Jahr fliegen würde Kosten von 10,5 Millionen US-Dollar pro Flug. Es stellte sich heraus, dass die Shuttles weniger als fünf Mal pro Jahr zu 20-fachen Betriebskosten flogen.

Der Ansatz von SpaceX besteht darin, die beiden Stufen der Falcon 9-Rakete in unabhängige Fahrzeuge umzuwandeln, die in der Lage sind, an ihrem Startplatz Rücklandungen vorzunehmen. Die erste Stufe würde, nachdem sie sich vom Rest der Rakete getrennt hatte, ihre Triebwerke abfeuern, um sich selbst zurück zum Startplatz zu führen, und streckte eine Reihe von Beinen von ihrer Basis aus, um vertikal zu landen. Die obere Stufe, die mit dem Hitzeschild ausgestattet ist, den SpaceX für sein Dragon-Raumschiff entwickelt hat und das Fracht und schließlich Besatzungen zur und von der Raumstation transportieren sollte, würde nach dem Einsatz ihrer Nutzlast im Weltraum wieder eintreten. Es würde seinen Motor auch für eine motorisierte vertikale Landung verwenden.

Musk untermauert seine Rede mit Entwicklungsarbeit. SpaceX hat leise ein experimentelles Fahrzeug namens Grasshopper gebaut, um die vertikale Landetechnologie zu testen. Grasshopper ist eine erste Stufe von Falcon 9, die mit einem einzigen Motor und Landebeinen ausgestattet ist, damit sie vertikal starten und landen kann. Das Fahrzeug wurde in der Woche vor Musks Rede erstmals öffentlich bekannt gegeben eine behördliche Einreichung beim Office of Commercial Space Transportation der U.S. Federal Aviation Administration .

Grasshopper setzt unseren Weg in Richtung Wiederverwendbarkeit fort, sagte Gwynne Shotwell, Präsidentin von SpaceX, als sie auf der AIAA Space 2011-Konferenz in Long Beach, Kalifornien, zwei Tage vor Musks Rede nach Grasshopper gefragt wurde. Sie lehnte es ab, weitere Details zu dem Projekt anzugeben, sagte jedoch, dass Testflüge in geringer Höhe Anfang nächsten Jahres von einem SpaceX-Standort in Texas aus beginnen könnten, bis die Genehmigung einer experimentellen Genehmigung durch die FAA vorliegt.

SpaceX ist nicht das einzige Unternehmen, das aktiv an einer wiederverwendbaren orbitalen Trägerrakete arbeitet. Blue Origin, das geheimnisvolle Luft- und Raumfahrtunternehmen, das von Jeff Bezos, CEO von Amazon.com, gegründet wurde, erhält von der NASA Mittel, um das Design eines Raumfahrzeugs zu entwickeln, das mit bestehenden Verbrauchsraketen wie der Atlas V gestartet werden könnte ersetzen die Atlas durch eine eigene wiederverwendbare Orbital-Trägerrakete und verwendet einen Teil des 22 Millionen US-Dollar schweren Commercial Crew Development Award, den sie Anfang dieses Jahres von der NASA erhalten hat, um an einem Triebwerk für diese Rakete zu arbeiten.

Wir beabsichtigen, unsere eigenen wiederverwendbaren Blue Origin-Trägerraketen zu fliegen, die [unser] Raumfahrzeug aufnehmen und dieses System viel erschwinglicher machen werden, sagte Rob Meyerson, Programmmanager bei Blue Origin, auf der AIAA Space 2011. Das Unternehmen hat keine Entwicklungspläne bekannt gegeben oder andere technische Details zu seinem geplanten Fahrzeug. Die Unterstützung des Unternehmens durch die NASA, gepaart mit der finanziellen Unterstützung von Bezos, macht die Bemühungen des Unternehmens jedoch sehenswert.

Dies ist nicht das erste Mal, dass Unternehmen Interesse am Bau wiederverwendbarer Trägerraketen zeigen. In den späten 1990er Jahren hatten mehrere Unternehmen, darunter Kistler Aerospace und Rotary Rocket Company, ehrgeizige Pläne für wiederverwendbare Orbital-Trägerraketen, aber ihre Projekte wurden nie verwirklicht.

Was ist diesmal der Unterschied? Charles Lurio, ein Berater für die Raumfahrtindustrie und Herausgeber von Der Lurio-Bericht Newsletter, sagt, dass aktuelle Unternehmen mehr Fortschritte gemacht haben als frühere Unternehmen, einschließlich des Baus und des Fliegens von Hardware. Sie haben gute Chancen, dass es funktioniert, sagt er, aber nichts ist garantiert.

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