Ja was soll man sagen? Je schlechter die aktuelle Situation aussieht, desto hochtrabender die Pläne. Im September kein einziger Start, der letzte vom 9.8, also fast zwei Monate her. 10 Starts dieses Jahr, nachdem es schon zu drei Viertel rum ist – passt nicht zu den Prognosen über laufend steigende Startzahlen und wieder verwenden lohnt sich auch eher, wenn man öfters startet, anstatt nie. Meine Wette sehe ich damit schon als gewonnen an, aber wer weiß vielleicht haut SpaceX ja noch zehn Starts dieses Jahr raus?
Die Konstellation von Starlink hat man, was den niedrigen Orbit angeht, überarbeitet, nun sind es doppelt so viele Bahnebenen, aber nur halb so viele Satelliten pro Bahnebene. Klingt zuerst mal harmlos. Der springende Punkt: jede Bahnebene ist wirklich eine Ebene im Raum. Bedingt durch die Erdrotation unterscheiden sie sich aber in der Platzierung im dreidimensionalen Raum und zwischen Bahnebenen zu wechseln ist sehr energieintensiv. Das bedeutet: jeder Start füllt im Idealfall eine Bahnebene auf, so wie bei Oneweb. So war das auch beim ersten Start im Mai wohl gedacht. Nun sind es weniger Satelliten pro Bahnebene, dann wird man doppelt so viele Starts benötigen. Also billiger wird’s nicht. Vielleicht geht man nach dem Ausfall zahlreicher Starlink Satelliten ja wieder auf das Design der schwereren Satelliten Tintin A und B. Nun hat man viel Nutzlast drei und offeriert 29 Startgelegenheiten bis Ende 2020.
Doch was macht Elon Musk, wenn er zu wenig Aufmerksamkeit hat? Er macht eben selbst Schlagzeilen. Diesmal indem er ein Mockup zusammenzimmern lies und neues zur BFR, MCT oder MET (Musks Edgo Trip) verlautbarte.
Dann wird das Ding in zwei Monaten abheben und in sechs Monaten den Orbit erreichen – anspruchsvolles Ziel, vor allem wenn man die Zusammenfassung bei Nachrichtenportalen liest, nach der habe ich den Eindruck als wäre noch nicht mal der Entwurf fertiggestellt. Denn in dem legt man die grundlegenden Eigenschaften fest, doch die stehen noch nicht fest.
Klar, als SpaceX Kritiker könnte ich jetzt sagen: „Seit 2008 arbeiten die an der Dragon Kapsel und nun sieht es nicht so aus würde die 2019 noch bemannt fliegen, und da wollen die in 6 Monaten einen Orbit erreichen?“ Aber wie bei Trump muss man das wohl glauben, das hat ja Elon Musk gesagt und der ist Firmenchef und muss es wissen.
Dann erklärt er, warum er Edelstahl der Sorte 301 – das ist ein Stahl mit 18 % Chrom und 8 % Nickel, bei uns allgemein verwendet für hochwertiges Essbesteck (wenn dort „18/8“ eingeprägt ist, dann ist es aus diesem Stahl) besser ist als CFK Werkstoffe. Er ist belastbarer, vor allem bei niedrigen Temperaturen und leichter zu verarbeiten und billiger. Das hat er sicher bei Tesla gelernt, denn auch die Automobilindustrie hat deswegen sich für Stahl entscheiden und nicht für Aluminium als Material für Karosserien. Und wenn man einschlägige Datenblätter wälzt, wird man auch sehen, dass dies stimmt. Aluminium hat eine Zugfestigkeit von 276 MPa/mm² und Stahl eine von 505. Also klar ist das Stahl besser ist. Ist das nicht eine tolle Nachricht? Damit könnte die Flugzeugindustrie, die schon lange keinen Stahl mehr einsetzt (schon seit den dreißiger Jahren Aluminium nutzte und in den letzten Jahren das durch CFK ersetzt hat) doch enorme Summen sparen! Denn Stahl kostet nach Musk nur 2 % der Aufwendungen für CFK. Zudem: Auch die A-4 war aus Stahl und die Atlas auch. Also Stahl, das ist doch klar. Musks Fans können so viel Geld sparen, z.B. beim nächsten Fahrradkauf einfach einen Stahlrahmen anstatt CFK-Rahmen nehmen!
Kann man glauben, muss man aber nicht. Denn wie so oft ist das nur die halbe Wahrheit. Die Angaben über Zugfestigkeiten, das ist eine wichtige Materialkonstante, stimmen. Stahl hat eine höhere Zugfestigkeit als Aluminium (wenn man Werte vergleicht, so muss man aufpassen, es gibt zwei Werte für die Zugfestigkeit, die eine für die dauerhafte Belastung und den zweiten wo das Material reist im englischen „Tensile Strength und ultimate tensile strength“ und die sehen so aus: (Bitte als SpaceX Fan nur auf die zweite Zeile schauen)
| Material | Stahl | Duralalumnium | Titan | GFK | CFK |
|---|---|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 1100 | 350 | 800 | 720 | 900 |
| Dichte | 8,1 | 2,8 | 4,5 | 2,5 | 1,5 |
| Zugfestigkeit pro Gewichtseinheit | 136 | 125 | 178 | 288 | 600 |
Dummerweise misst man die Daten bei einem Werkstück mit definierten Abmessungen und dann spielt eben auch die Dichte eine Rolle und da Stahl fast dreimal so dicht wie Aluminium und mehr als fünfmal so dicht wie CFK Werkstoffe ist, ist ein Werkstück das denselben Belastungen standhalten soll aus CFK-Werkstoffen eben viermal leichter.
Der wirklich einzige Vorteil von Stahl ist, dass er viel leichter bearbeitbar ist. Er ist leichter als Aluminium zu verschweißen, er kann leicht durch Druck in Form gepresst werden, all diese Vorteile führen ja dazu das die Automobilindustrie trotz Kritik an ihrem Spritverbrauch und hohen Co2-Emissionen nicht auf die Idee kommt, die Karosserie ihrer Autos aus Aluminium zu fertigen. Nicht mal bei Elektrofahrzeugen, wo das Gewicht noch ausschlaggebender für die Reichweite ist.
Aber lieber Elon, es gibt noch bessere Materialien. Nein ich meine nicht Titan, das ist noch schwerer zu verarbeiten als Aluminium, wenn auch viel leichter als Stahl, nein ich meine eine revolutionäre Erfindung die leider mit der DDR untergegangen ist: PKC: Plastik-Karton-Composite. Das Material ist extrem leicht, leicht verformbar, belastbar und vor allem billig. Ganze Autos wurden in der DDR aus PKC gemacht! Frag mal deinen Chef der Trägerraketensparte Hans Koenigsman, der ist ja Deutscher und kennt die Trabbis sicher noch.
Auch die Bemerkungen über die Temperaturen ändern daran nichts. Es gibt zum einen Aluminiumlegierungen die haben auch bei kryogenen Temperaturen eine höhere Festigkeit als bei Zimmertemperatur (z.B. die in der S-II verwendete Legierung 2014 T-6). Zum anderen kann man Stahl zwar viel höher erhitzen als beide andere Werkstoffe – Aluminium schmilzt schon bei 660 Grad Celsius, aber wenn Musk das als Konzept hat “For a reusable ship, you’re coming in like a meteor,” dass sich die Hülle bis zur Belastungsgrenze aufheizt, dann hat er ein Problem – denn die Temperatur hat es dann auch bei der Landung und noch lange danach. Glaube nicht das, das die Passagiere mögen und es tut auch dem Material nicht gut. Beim Space Shuttle dürfte die Struktur unter dem Hitzeschutzschild maximal 250 Grad heiß werden, und bevor noch die Besatzung aussteigen dürfte war das allererste das eine Wagenkolonne mit mobilen Klimaanlagen kam und die Temperatur wieder absenkte. Er meint das aber ernst. Die Seite und Oberseite sollen keinen Schild erhalten (beim Space Shuttle traten da immer noch zwischen 250 und 660 °C auf und das hatte einen Schutzschild) und der untere Schild wird viel leichter “Because the steel can take a much higher temperature, your heat shield even on the windward side is much lighter“.
Zu den Kosten: Natürlich ist CFK teurer als Stahl, aber nicht so teuer wie von Musk behauptet (bei anderer Gelegenheit hat er mal 134 Dollar pro Kilogramm in den Raum geworfen, ich kenne dagegen Kosten von 12 €/kg – bei 135 Dollar pro Kilogramm wäre z.B. alleine das Material für die Antriebe der Vega (ohne Herstellung, ohne Düsen, Nutzlastverkleidung, Treibstoff, Avionik und AVUM) teurer als heute es die ganze Rakete ist. Und es gäbe ja noch das leichtere Alumnium oder billigere GFK (Glasfaserkunststoff oder Fiberglas, heute im Großmasstab sehr billig herzustellen). Außerdem ist die Rakete ja wiederverwendbar, Das bedeutet man muss die Materialkosten nur einmal aufbringen, hat bei jedem Start aber mehr Nutzlast. Wenn sich CFK heute schon bei nicht wiederverwendbaren Raketen lohnt (die ganze Vega besteht aus dem Material) dann doch erst recht bei einem wiederverwendbaren Gefährt.
Das Ding soll wie das Shuttle zuerst horizontal landen, dann in die Vertikale schwenken und so wie die Falcon 9 Erststufen und die erste Stufe landen.
Das Mockup sieht ziemlich krude aus. Auf Detailfotos sieht man Reflexionen verschiedener Paneele in unterschiedliche Richtungen als wären diese nicht eben und Beulen sind auch erkennbar. Dann die deutlich erkennbaren Nähe und Nieten wie bei einem Verkehrsflugzeug der Dreißiger Jahre mur unsauberer und ungleichmäßig gesetzt. Also wenn das ein Prototyp eines Raumschiffs sein soll, dann mal gute Nacht beim Wiedereintritt. Daher kam auch die Abkündigung von Musk nachts, da sieht man das nicht so.
Ansonsten unterliegt das Raumfahrzeug des Muskchen Unschärferelation – nichts genaueres weiß man nicht, nicht mal Musk. Wie viele Triebwerke wird es haben? Die Oberstufe sechs, drei schwenkbare für die Landung und drei feste mit größeren Düsen für den Betrieb im Vakuum. Aber die erste Stufe? I think we’d want to have at least probably 24 engines, but I think really at least 31 engines to launch.” Der Laie staunt und der Fachmann schüttelt den Kopf. Meiner Ansicht nach ist die Erklärung relativ simpel. Bei gegebener Nutzlast steht die Masse der Rakete weitestgehend fest, auch wenn sich da durch Gewichtseinsparungen und höheren Schub noch was ändern kann. Aber bis diesen Februar – also einem halben Jahr vor dem Start lag der Schub nicht bei 2.000 kN sondern 1.800 kN, also braucht man mehr Triebwerke.
Und natürlich ist Musk wieder für einen Joke gut: „“Including development engines from now through orbit, we probably need 100 Raptor engines. Our production rate right now is maybe one every eight to 10 days“. Kommt euch bekannt vor? Klar Space hat schon im August 2011 – bis dahin gab es gerade mal zwei Falcon 9 Starts – an 400 Triebwerke pro Jahr zu produzieren. In den vergangen Jahren hat die Firma also (wenn ich das für wahr nehme) 3.200 Triebwerke produziert und muss damit ganze Hallen füllen, denn bei 77 Starts benötigt sie ohne Wiederverwendung nur 824 Triebwerke.
Aber es wird noch besser: “When I say rapid reusability, I mean you can fly the booster 20 times a day, you fly the ship three or four times a day. That’s what I mean by reusability.” Musk sollte das auch mal seinen Leuten sagen, denn bei dem Dokument für die Genehmigung der FAA für Starts von Pad 39A ist von maximal 24 Flügen jährlich die Rede – mehr werden es auch nicht werden, denn wie im Artikel auch steht, wird der Flug genauso teuer wie heute ein Falcon 9 Start – und deren Zahl ist begrenzt und die Zahl der Kunden wurden auch nicht größer als man den Preis durch Wiederverwendung absenkte. Im Gegenteil – es gibt ja dieses Jahr weniger Starts als letztes. Zudem denke ich, wenn man die Werte für Wiederverwendbarkeit des Space Shuttles auf das Starship überträgt, dann müsste man jeden Monat eine neues kaufen und das auch nur wenn es 100 Flüge durchhält. Ich halte auch den Startpreis für illusorisch – die Falcon 9 wird ja zum größten Teil wiederverwendet und soll bis zu 100 mal fliegen. Wie dann ein achtmal größere Gefährt genauso teuer sein soll ist mir ein Rätsel. Bei der Falcon 9 machen die Verlustteile ja nur 20 bis 25 % des Preises aus. Übrigens müsste dann nach Muskchen Aussagen über die Kosten des Treibstoffs für die Falcon 9 alleine der Treibstoff schon 20 % des Startpreises ausmachen und unter dem Gesichtspunkt werden auch die Passagierflüge nie richtig billig.
Nächste Ankündigung, nächstes Jahr gibt es erste bemannte Flüge (mein Vorschlag: beim ersten sollten Musk und Shotwell anwesend sein, um ihr Vertrauen in das Gefähr zu zeigen) und 2022 die ersten Flüge zum Mars.
Bis dahin wird man aber abspecken müssen, denn das erste Gefährt wird 200 t wiegen und dieses Gewicht soll auf 100 t, also die Hälfte sinken. Klar, das macht man woanders auch so. Überall sind Prototypen doppelt so schwer wie die Serienfahrzeuge, so bei Flugzeugen (heben dann nicht mal vom Boden ab) Autois (erreichen 50 km/h Spitze) oder Schiffen (versinken mit Ladung im Meer).
Das einzig positive an der Berichterstattung. Selbst die US-gehosteten chronisch pro-SpaceX Medien werden allmählich kritisch und machen dasselbe wie ich: kramen alte Ankündigungen aus:
„Musk hosted a presentation similar to Saturday’s event in May 2014 to reveal details about the Crew Dragon spacecraft. At that time, Musk said the Crew Dragon would be ready to carry astronauts to space in 2016.“.
Ja 2016 und nun ist 2019 rum und was noch bedeutender ist: Von Mai 2014 bis Ende 2016 sind es 31 Monate und bis heute sind es 65 Monate, also eine Terminüberschreitung um das doppelte.
Dabei macht man das Programm so nebenbei, also eine Trägerrakete so groß (und schwerer) wie die Saturn V und ein Raumschiff, größer als das Space Shuttle:
“From a SpaceX resource standpoint, our resources are overwhelmingly on Falcon and Dragon,” he said. “Just to be clear, it’s a small percentage of SpaceX that does Starship, less than 5 percent of the company.”.
Man muss wohl eingefleischter PlatzX Fan sein, das man das glaubt. Bei geschätzten 6000 Angestellten reichen also 300 aus um eine Rakete zu entwickeln, größer als die Saturn V. Eine enorme Steigerung der Leistung: Als SpaceX die Flacon 9 entwickelte hatten sie noch 1300 Angestellte. Nun eine zehnmal schwerere Rakete mit einem Viertel der Angestellten, also eine Steigerung der Arbeitsleistung um den Faktor 40!
Wer wissen will, wer den Laden und diese Träume finanziert: „Since 2006, SpaceX has received $7.7 billion in contract awards from NASA for space station cargo and crew transportation through 2024, according to a report released last year by NASA’s inspector general“. Kleine Rechenaufgabe: Es gab 20 Starts für COTS/CRS, zwei kommerzielle Falcon Heavy (je 90 Millionen Dollar nach SpaceX Website) und 54 kommerzielle Starts (zwischen 50 und 62 Millionen Dollar, ich rechne mit 60). Das macht dann 3420 Millionen Einnahmen durch kommerzielle Starts und 7700 durch CRS/COTS (die gebuchten DoD und NASA Starts zu noch höheren Preisen nicht mal mitgerechnet und eine Staatsquote von 70 % – genauso staatlich wie ULA. Die Revolution auf dem kommerziellen Markt sieht bei mir anders aus.
Warum Musk immer noch diese völlig übertriebenen Ankündigungen macht, obwohl man schon von den vorherigen weiß, das er sie nicht hält? Es gibt viele mögliche Erklärungen, die von Selbstüberschätzung und Wirklichkeitsverkennung reichen (dafür gibt es auch Beweise, so seine Äußerung zu dem so knappen Zeitplan:
have this mantra called, ‘If a schedule’s long, it’s wrong, if it’s tight, it’s right,’” he said. “If the design takes a long time to build, it’s the wrong design. This is the fundamental thing. The tendency is to complicate things.
Ja lange Zeitpläne sind schlecht. Hätte man das Apolloprogramm auch in drei Jahren umgesetzt, wie dies Musk mit seinen Mondflügen vorhat, es wäre besser gewesen. Warum nur braucht er 11 Jahre für seine Crewed Dragon?
Dann noch das Bestreben wie bei ADHS-Kranken ständig im Rampenlicht zu stehen, aber die beste Erklärung ist, dass er mit Trump nun jemanden im Oval Office hat, der genauso tickt ebenso per Twitter kommuniziert und von der Wirklichkeit leicht entfernt ist und so sicher auf Aufträge hofft, denn Trump will ja 2024 (also zwei Jahre nach SpaceX) auf den Mond und alle anderen meinen das geht nicht. Dumm nur das die USAF wohl die Schnauze voll von SpaceX hat:
„But the military did not select SpaceX last year as part of a round of rocket development contracts that went to SpaceX rivals United Launch Alliance, Blue Origin and Northrop Grumman.
SpaceX filed a lawsuit against the U.S. government in May protesting the Air Force’s rocket development contracts awarded last year to SpaceX’s competitors.
Meanwhile, the Air Force has received bids from SpaceX, ULA, Blue Origin and Northrop Grumman for lucrative military contracts for as many as 34 launches between 2022 and 2026.“
Wenn man schon nicht überzeugen kann, dann prozessiert man eben. Hat SpaceX schon früher gemacht, z.B. als die Zertifizierung der Falcon 9 ihrer Ansicht nach zu lange dauerte.
Bitte denkt auch daran bei der SWR-Hitparade für „Magic Fly“ von „Space“ abzustimmen, mal sehen ob wir diesmal einen Titel unter die ersten 1000 Plätze bekommen und macht Werbung dafür. Ihr habt noch bis zum Sonntag Zeit.
{Edit 12.10.2019]
Inzwischen gibt es auch Kritik vom NASA Administrator Bidistine persönlich an der Arbeit von SpaceX, er hat nicht den Eindruck das die Firma sich voll für das ins Zeug legt wofür sie von der NASA bezahlt wird, stattdessen solche Präsentationen macht:
„Bridenstine, asked about those comments in Hawthorne, said they were based on a lack of cost and schedule “realism” in a number of agency programs, not just commercial crew. “What we’re trying to do is to get back to a day where we have realistic cost and schedule,“
Musk hat natürlich sofort versichert, das CCDev die höchste Priorität habe. Trotzdem wird der erste bemannte Flug erst im nächsten Jahr stattfinden, sodass Boeing, die anders als SpaceX nicht schon eine unbemannt qualifizierte Kapsel hatten sie überholt haben, den deren bemannter Test ist für den 17.12. vorgesehen.
Noch besser:
In a media briefing after a visit to SpaceX headquarters in Hawthorne, California, Oct. 10, NASA Administrator Jim Bridenstine said NASA was in discussions with Roscosmos about ensuring NASA astronauts can remain on the station beyond the fall of 2020.
Ja nun braucht man weitere Starts mit der Sojus, weil Spacex und Boeing nicht liefern.
Und nur das ihrs wisst: SpaceX beschwert sich über angebliche Subventionen von Arianespace:
„In zwei Briefen an das US-Handelsministerium beklagt sich SpaceX-Managerin Stephanie Bednarek, dass Subventionen den Markt für Satellitenstarts verzerrten.“
Klar, und wenn US-Behörden Starts nur mit US-Vehikeln durchführen, anders als dies bei den EU Staaten der Fall ist, dann ist das keine Subvention, auch nicht das sie dort signifikant teurer sind (84 bis 96 Millionen vs 50 bis 62 nach Website Angeben).,