Links überholt …

Wurde Elon Musk und SpaceX inzwischen von Peter Beck und Rocketlab. Während Elon Musk sich selbst wohl als der einzige ansieht der Leute zum Mars bringt und an ihm verrückteren Plänen für die Zukunft brütet, die er dann kostenlos der Allgemeinheit zur Verfügung stellt (meist weil sie nur mit enormen Mitteln (oder gar nicht) umsetzbar sind wie sein Hyperloop) gibt es Leute die arbeiten nicht mit 50 Jahre alter Technologie und geben das als das Non-Plus-Ultra aus und machen nicht nur Pläne sondern sind wirklich innovativ.

Ich habe gestern einen Artikel über die Elektron-Trägerrakete geschrieben, den ersten über Trägerraketen seit der Epsilon vor einem Jahr. Das liegt nicht daran dass es kaum Entwicklungen gibt, sondern vielmehr daran, dass nur die wenigsten Schmieden auch jemals dazu kommen eine Rakete zu starten. Denn Ideen und Konzepte gibt es viele. Private Raketenentwicklung ist ja seit 10 Jahren zur neuen Spielwiese von Milliardären geworden.

Die Elektron hat immerhin drei ausgebuchte Starts und drei weitere teilweise gebucht. Sie ist auf ein Segment zugeschnitten, das derzeit boomt: Cubesats und Minisatelliten. 30 Kunden hat die Firma schon – ein Riesenunterschied zu SpaceX am Anfang, die nur einen Auftrag der USAF hatten. Später kam dann noch Rakhsat dazu. Mehr war es bei der Falcon 1 nicht. Derzeit fliegen Cubesats als Sekundärnutzlasten mit. Die Firma bietet den Start einer 1U Einheit für 80.000 Dollar an, relativ teuer pro Kilogramm Nutzlast, doch dafür auch in einen sonnensynchronen Orbit in 500 km Höhe und damit wesentlich langlebiger las ein Start von der ISS aus, wie er derzeit der Normalfall ist. Vor allem aber gibt es damit einen dezidierten Launcher und man muss nicht warten bis irgendjemand die Satelliten mal mitnimmt. Viele Anbieter machen das ja gar nicht z.B. transportieren weder Arianespace noch ILS Cubesats.

Was technisch überrascht, ist aber das die Firma bei einer so kleinen Trägerrakete in vielem technisches Neuland betritt anstatt einfach veraltete Hardware oder 60 Jahre alte Prinzipien umzusetzen wie dies heute eher der Normalfall ist. Bei einer kleinen Rakete wäre das eher zu erwarten, wenn die etwas größer ausfällt stört das bei 10-20 t Masse eigentlich keinen. Hier einige Fakten die ich verwunderlich fand:

  • Alle Strukturen bestehen aus CFK-werkstoffen. Bei SpaceX und anderen Firmen entfällt darauf nur ein kleiner Teil. Die Tanks sind immer noch dort aus Aluminium.
  • Das Triebwerk hat nur 22 kN Schub verwendet aber keine Druckförderung, wie man dies bei dieser Klasse erwarten würde. Stattdessen eine Turbopumpe die ohne Gasgenerator und Turbine auskommt: Elektro-Gleichstrommotoren treiben die Pumpe an. Das ist eine Lösung die es sonst nirgendwo gibt. Allerdings auch nur bei dieser kleinen Triebwerksgröße sinnvoll: Denn die Batterien wiegen natürlich auch etwas. Bei größeren Triebwerken mit besserem Schub-/Massenverhältnis würden sie leicht die Triebwerksmasse erreichen.
  • Wesentliche Teile (und nicht nur ein Ventil wie bei SpaceX) des Triebwerks wurden im 3D-Drucker gefertigt.
  • Der Nutzlastanteil beträgt 1,11% – viel für eine kleine Trägerrakete und den hohen Orbit. Die 150 kg in einen 98° SSO Nutzlast sind nicht weit weg von den 175 kg die eine Falcon 1 von SpaceX in diesen Orbit transportiert: doch die wiegt 26,7 und nicht 12,7 t und war schon 2008 mit 9,3 Millionen Dollar fast doppelt so teurer.
  • Was mir am sympathischsten ist: Der CEO Peter Beck tritt nicht dauernd in Talkshows auf, Informationen gibt es zwar auch nicht mehr als von SpaceX aber man muss sie wenigstens nicht aus Videos und Foren raussuchen. Und Peter Beck präsentiert sich nicht als der Einzige, der weiß wie man alles richtig macht.

Kurzum: Gegenüber der Electron wirken die SpaceX Raketen wie ein VW Käfern neben einem Porsche. Gegenüber der Falcon 1 als Vergleich ist die Elektron bei fast derselben Nutzlast halb so schwer und halb so teuer. Anstatt Verlegenheitslösungen wie das Serienschalten von Handbatterien beim Tesla als Innovation zu verkaufen ist die Firma wirklich innovativ. Neuseeland ist es zu wünschen, das die Starts der Electron klappen.

12 thoughts on “Links überholt …

  1. Hm…

    Informationen gibt es zwar auch nicht mehr als von SpaceX aber man muss sie wenigstens aus Videos und Foren raussuchen.

    … sollte das nicht eher: „Informationen gibt es zwar auch nicht mehr als von SpaceX aber man muss sie wenigstens nicht aus Videos und Foren raussuchen.“
    heissen? – Also so zu verstehen, das die spärlichen Informationen wenigstens alle auf der HP der Firma zu finden sind.

  2. CFK Tanks haben die unangenehme Eigenschaft bei tifen Temepraturen spröde zu werden. Einmal verwenden kann man sie also, aber nicht mehrmals wie SpaceX es mit deiner Falcon machen will. Den letzen Satz finde ich etwas naja. Grundsätzlich ist doch jeder Gruppe zu wünschne das deren Starts klappen.
    Sonst steht im title des Electron Artikels „Sparta Redstone“, sollte man mal ändern.

  3. Hallo Bernd,

    natürlich gibt es die positive Lesarten der Fakten. Ich hoffe, dass Dein Optimismus zutrifft und wünsche der Firma in diesem Fall ebenfalls alles erdenklich Gute.

    Leider formte sich bei mir der Verdacht, dass man das auch so interpretieren kann:
    1. eine Brennkammer / Düseneinheit mit 22 kN kann gezeigt werden (immerhin!),
    2. im Versuchsstand wird elektrisch gepumpt,
    3. man ist sich über die Notwendigkeit unterschiedlicher Materialien für unterschiedliche Zwecke klar.

    In Extraplotaion dieser Dinge wäre man mit Bündelung von 8 Triebwerken und Lösung aller Material- und Fertigungsfragen per mystischem 3D-Druck bzw. GFK-Wickelei auf modernem A4-Niveau.
    (Kunden gesucht. )

    Was stimmt wohl?

    Bernhard

  4. Sicher eine spannende Idee, die Treibstoffpumpen elektrisch anzutreiben. Das macht die Triebwerkssteuerung deutlich einfacher. Wahrscheinlich sind E-Motor, Batterie und Leistungselektronik zur Motorsteuerung in Summe aber schwerer als Gasgenerator und die zugehörige Turbine. Und wahrscheinlich erreicht man auch keinen sonderlich hohen Druck, was dann den für heutige Zeiten schlechten Isp erklärt. Andererseits, wie Bernd schon schreibt: Bei einer Rakete, die ca. 12,5 Tonnen wiegt, kommt es auf 10% oder selbst 20% mehr oder weniger Treibstoff nicht so an.

  5. Für Hochdrucktriebwerke dürfte diese Lösung wirklich zu schwer sein. Bei relativ niedrigen Drücken sieht das schon anders aus. Als Alternative zur Druckgasförderung sicher interessant. Auch für Hybridtriebwerke, wo keine Turbopumpen möglich sind. Weil dort schon ein Teil des Treibstoffs in der Brennkammer steckt, ist der Vorteil größer als bei Pumpen für zwei Komponenten.

  6. Ich denke es geht um die Kosten. Elektrische Antriebe gibt es schon bei Raketen, die Düsen der Vega werden auch von batteriegetriebenen elektrompotoren geschwenkt. Bei der angegebenen Leistung und Betriebszeit komme ich auf ein Mehrgewicht von 13 kg pro Triebwerk (bei 150 Wh/kg). Das ist verschmerzbar. Dafür vereinfacht sich der Aufbau deutlich.Zudem haben kleine Triebwerke sowieso ein schlechtes Schub/Gewichtsverhältnis. Bei großen Triebwerken dürfte die Batterie genausoviel wie das Triebwerk selbst wiegen, da erübrigt sich dann jede Diskussion.

  7. Das ist ein erstaunlich positiv geschriebener Artikel. Speziell nach Bernds Aussagen über die (nicht) Notwendigkeit für cubesat-launcher, habe ich nicht mit so viel Lob für diese Firma gerechnet. 🙂

    Bei der Innovation kann man aber genug andere Firmen nennen. Wie wäre es mit Firefly Space Systems? Die setzen auf CFK, Methan als Treibstoff und Aerospike-Triebwerke. Die Firma hat erst ein paar Jahre auf dem Buckel, deshalb werden sie nicht die „Ersten“ sein, doch Aufträge haben sie sich ebenfalls schon gesichert.

    Am meisten fasziniert mich jedoch das XS-1 Projekt. Da bin ich sehr gespannt ob man die Ziele annähernd umsetzen kann. Es gibt dort eine interessante Kombination, bei der sich die Großen (Boeing, Northrop Grumman) mit „New Space“ Firmen zusammentun (Blue Origin, Virgin Galactic). Dazu noch Masten in Zusammenarbeit mit XCOR.

    Das Beste daran ist, dass die beteiligten Firmen entwickelte Technologien auch außerhalb von XS-1 verwenden dürfen. Das war bei militärischen Projekten nicht immer so.

    Wer es hingegen ganz revolutionär haben will, sollte einmal im Jahr schauen, ob bei Escape Dynamics Fortschritte gemacht werden.

  8. Auf mein „Radar“ kommen Firmen erst wenn sie kurz vor dem Jungfernflug sind. Mir ist die Zeit zu schade mich mit zig konzepten zu beschäftigen die sowieso nie umgesetzt werden. Vor allem wenn die Firmen praktisch keine technischen Informationen veröffentlichen und einem so die Arbeit erschweren,

    Auf Rocket lab wurde ich auch erst aufmerksam, weil die firma in den letzten Jahren einige Verkaufsabschlüsse vorweisen kann und die in den einschlägigen Nachrichten erschienen.

  9. Weil es von Herrn Musk/SpX kommt 😛

    spaß bei seite: Die Umsetzung wird wirklich schwierig. Zum einen gibt es tatsächlich etliche technologische psychologische Knackpunkte an die man arbeiten müsste (abbau von Hitze, Laufruhe der Kapseln, das ganze nidrigdrucksystem, die Bahnhöfe, Notfall- und Evakuierungsprozeduren, bekämpfen von Platzangst…).

    ABER das haupthindernis besteht in den Köpfen! Es gibt wohl kein Politiker der so ein revolutionär Neuartiges System pusshen würde. Keiner, der sich an eine Umsetzung wagen würde.

    Elon Musk hat doch nicht gesagt dass er alles revolutionär anders machen will. Im Gegenteil: Einzelne Komponenten des ganzen Konzeptes glänzen eher durch ihre Schlichtheit.

    „und machen nicht nur Pläne sondern sind wirklich innovativ“

    1. EM macht nicht nur Pläne.
    Ja, er setzt bis zur letztendlichen Produktreife längst nicht alle seine Pläne um. Aber ich kann NICHT verstehen wie man behaupten kann er würde NUR Pläne machen.

    Model S fährt – in einer qualität die andere etablierte Konkurenten vor sich her treibt
    Model X fährt
    F9 fliegt (naja, flog 😛 ) – und zwar zu einem Marktumkrempelnden Preis.

    Dragon 1 erweist sich als stabiles arbeitspferd.
    Dragon 2 kommt gut voran

    Model 3, Falcon Heavy, Grashopper, F9R und Raptor lassen wir mal sogar alle außen vor.

    2. „EM ist nicht wirklich inovativ.“

    In einem ersten, stark verängten Blick wahrscheinlich nicht.

    Die Technik von F9 ist nicht sonderlich Inovativ. Aber man kann auch im Prozessing, in der Umstzung ect innovativ sein, ohne dass man der erste war der etwas erfunden hat.
    Apple ist an und für sich auch nicht innovativ. Trotzdem hat seine umsetzung bestehender Konzepte ganze Märkte Revolutioniert.

    Zudem: was in entwicklung ist, IST durchaus auch Innovativ.
    Methantriebwerke gab es schon eine ganze weile in der USA keine mehr. Senkrechte Landungen von Raketen und starke Reusebility hab ich auch schon länger nicht mehr gesehen.

    Aber das hatten wir ja alles schon mal diskutiert..

  10. > Senkrechte Landungen von Raketen und starke Reusebility hab ich auch schon länger nicht mehr gesehen.

    Senkrechte Landung von Raketen gibt es seit Jahrzehnten bei jeder bemannten und unbemannten Mondlandung. So neu ist das also nicht.

  11. Punktgenau. Auf der Erde (mit 9,81g und Atmosphäre / seitenwinden. Dafür mit betonierter Landefläche und GPS Unterstützung).

    Das macht einen himmelweiten Unterschied.

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