[ziesell]

SpaceX: Starship demonstriert spektakulären Wiedereintritt

Nach zwei Fehlschlägen verlief der dritte Testflug des Starship fast durchweg erfolgreich und liefert nie dagewesene Bilder.



Nach zwei Fehlschlägen konnte der dritte Testflug des Starship erfolgreich absolviert werden. Er liefert spektakuläre Bilder vom Start und dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Der Start erfolgte um 13:35 Uhr mitteleuropäischer Zeit und verlief problemlos bis in die angestrebte suborbitale Flugbahn, dessen Ziel ein Flug über den afrikanischen Kontinent hinweg mit anschließendem Wiedereintritt über dem Indischen Ozean war. Beim ersten Flug hatte die Trägerrakete versagt; beim zweiten Flug waren beim Ablassen von Sauerstoff unkontrollierte Feuer an Bord des Starship entstanden, die zur Zündung der Selbstzerstörung führten. Diesmal blieben Starship und Trägerrakete während des geplanten Testprogramms intakt.

Technische Probleme gab es beim Wiedereintritt der Super-Heavy-Trägerrakete. Nach dem erfolgreichen Wendemanöver und Rückflug Richtung Startplatz versagten bei der zweiten Wiederzündung der Triebwerke zahlreiche Raptor-Triebwerke. Beim anschließenden Wiedereintritt geriet die Raketenstufe über dem Golf von Mexiko außer Kontrolle und konnte nicht die erhoffte weiche Landung demonstrierten. Es ist dennoch ein Fortschritt. Beim zweiten Flug hatten die Triebwerke schon bei der ersten Wiederzündung versagt.

Das Starship flog indessen weiter ins Weltall bis in eine Höhe von 230 km über der Erdoberfläche. Dort wurde das Öffnen der Klappen zum Aussetzen von Starlink-Satelliten getestet, auch wenn sich dahinter noch keine Nutzlasten befanden. Außerdem wurde der Transfer von 10 Tonnen kryogenen Treibstoffs in der Schwerelosigkeit getestet. Treibstoff wird zwar regelmäßig von Progress-Transportern zur ISS transferiert, dabei handelt es sich aber im Hydrazin-basierten Treibstoff, der bei Zimmertemperatur flüssig ist, und um kleinere Mengen. Die Tests sollen das für Flüge zum Mond und andere entfernte Ziele notwendige Nachtanken von Starships im Orbit vorbereiten.

Satelliten liefern Bilder vom Wiedereintritt

Getestet werden sollte außerdem die Wiederzündung der Raptor-Triebwerke des Starship im Orbit. Diese ist nötig, um kontrollierte Landungen auf der Erde zu ermöglichen. Dieser Test ist der Grund für die Verlagerung des Landeorts vom Pazifik in den Indischen Ozean. Die steilere Flugbahn verhindert, dass Abweichungen von der geplanten Triebwerksleistung zu großen Abweichungen beim erwarteten Wiedereintritt führen. Dieser automatisierte Test fand nicht statt, der Grund blieb zunächst unklar.

Erfolgreich war hingegen der kontrollierte Wiedereintritt des Starship in die Erdatmosphäre. Kameras am Starship lieferten spektakuläre Bilder vom Wiedereintritt, bei dem sich durch die Kompression der Luft eine Schicht von heißem Plasma vor den Hitzeschutzkacheln bildet. Die Wärmestrahlung dieses Plasmas heizt die Außenwände des Raumschiffs auf, das deshalb von Hitzeschutzkacheln geschützt wird.

Der Wiedereintritt erfolgt wie beim Spaceshuttle absichtlich quer zur Flugrichtung, mit maximalem Luftwiderstand, um einen möglichst großen Abstand zwischen dem Plasma und der Wand einzuhalten, da auch die Hitzeschutzkacheln keinen direkten Kontakt mit dem Plasma über lange Zeit aushalten würden. Die Plasmaschicht kann allerdings nicht von Radiowellen durchdrungen werden. SpaceX hoffte, Kontakt mit Starlink-Satelliten durch die plasmafreie Oberseite zu behalten, was aber bei dem Test noch nicht gelang.

Ein kleiner Schritt für ein großes Testprogramm

Letztlich brach der Kontakt in einer Höhe von 65 Kilometern und einer Geschwindigkeit von 25.707 km/h ab. Starship sendete Daten sowohl über Starlink als auch den TDRS-Relaissatelliten der Nasa. SpaceX vermutet, dass das Starship zu diesem Zeitpunkt zerstört wurde, weil laut Firmenangaben beide Signale gleichzeitig verloren gingen. Der Kontakt konnte auch später nicht mehr hergestellt werden.

Mit dem kontrollierten Wiedereintritt wurden die wichtigsten Testziele erreicht, auch wenn die Wiederzündung der Raptor-Triebwerke weiterhin ein Problem bleibt. Eine weiche Landung wurde weder erwartet noch geplant, SpaceX nannte nur das Sammeln von Daten während des Wiedereintritts als Ziel.

Für die kommenden Testflüge werden die Wiederzündung von Triebwerken und weitere Verbesserungen beim Wiedereintritt wesentliche Ziele sein. Ohne zuverlässige Wiederzündung von Triebwerken kann ein Flug in den Orbit kaum verantwortet werden, immerhin wäre das Starship das größte und schwerste einzelne Objekt, das jemals in den Orbit geflogen ist, so dass ein unkontrollierter Wiedereintritt ein inakzeptables Risiko wäre.

Kein Erfolg ohne Fehlschläge

Wenn das Testprogramm weiter gute Fortschritte macht, könnte ein Flug in den Orbit noch in diesem Jahr stattfinden. Für 2024 sind noch vier bis fünf weitere Testflüge angedacht. Für den geplanten Flug zum Mond bei der Mission Artemis III sind allerdings allein rund zehn Flüge zum Auftanken des Starship nötig, wofür eine schnelle Wiederverwendung von Starship und Boosterraketen wohl unabdingbar sein wird. Zumal zuvor eine Testlandung auf dem Mond ohne Menschen durchgeführt werden soll.

SpaceX steht also noch ein langes Testprogramm bevor. Die Komplexität der Technik ist dabei so hoch, dass auch weiterhin damit zu rechnen sein dürfte, dass nicht jeder Testflug erfolgreich sein wird. Das Starship baut auf einer Vielzahl von Fehlschlägen auf, wie alle anderen Raumfahrtprogramme auch. Es ist die Analyse dieser Fehlschläge, die letztlich zu erfolgreichen Flügen wie dem heutigen führen, die ihre Ziele größtenteils erreichen. Erfolge sind nach einer Reihe von Fehlschlägen um so schöner, wenn man sich denn traut, die Fehlschläge als solche zu bezeichnen.

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