Die Augustnachlese von SpaceX

Einige Neuigkeiten gibt es wieder von SpaceX, nach Monaten, vielleicht auch einem Jahr hat sie zum ersten Mal wieder zwei Startaufträge bekommen, nämlich von SES, nicht so verwunderlich. Die Luxemburger sind treue Kunden. Allmählich kommt auch überall wieder Normalität in den Startkalender, so starteten auch innerhalb weniger Tage Ariane 5 mit drei und die Vega mit 53 Satelliten.

SpacEx hätte am Wochenende Geschichte schreiben können, da sie innerhalb eines Tages mit knapp 10 Stunden Abstand zwei Starts von einem Weltraumbahnhof aus vorhatten. Das gab es seit 1966 nicht mehr, dann aber gleich 9-mal unterboten durch die Kopplungsflüge von Gemini mit Agenas, die gerade mal einen Umlauf (92 bis 99 Minuten vorher) gestartet wurden. Das Wetter macht bei Starlink einen Strich draus. So starten die Satelliten gestern. Inzwischen sind 713 im Orbit, SpaceX baut nach eigenen Angaben sechs Satelliten pro Tag und will sie alle zwei bis drei Wochen starten, bis das erste Teilnetz mit 1.440 Satelliten fertig ist. Eigentlich hätte ich bei 6 Satelliten pro Tag Startabstände von 10 Tagen erwartet zumal wenn sie noch andere Satelliten mitführen dann Satelliten wegfallen, wie beim letzten Start wo es nur 57 waren. Aber sie machen es wohl wie bei den Falcon 9, da kündigten sie 2011 (ein Jahr in dem gerade mal zwei Falcon 9 mit 20 Triebwerken starteten) an, sie würden alle zwei Wochen ein Triebwerk produzieren, in einem Jahr (also 2012) sogar 400 pro Jahr. Wahrscheinlich lagern sie die ganzen Satelliten wie die Triebwerke für die Zukunft ein …

Der zweite Start mit dem 3.065 kg schweren Saocom 1B (anders als der Name suggeriert ein Radarerkundungssatellit) war trotzdem etwas Besonderes, denn er ging in den sonnensynchronen Orbit, wurde aber vom Cape aus gestartet. Das ist deswegen besonders, weil vom Cape aus wegen den Großstädten der USA der Kurs nach Norden begrenzt ist. Space Shuttles (und ich denke das gleiche gilt für Falcons) können aus Sicherheitsgründen niemals mehr als 57 Grad Bahnneigung vom Cape aus erreichen, wenn sie keine Kurve fliegen wollen. Alle sonnensynchronen Starts werden seit den Sechziger Jahren von Vandenberg aus durchgeführt, wo man direkt nach Süden starten kann. Damit die Falcon 9 einen SSO vom Cape aus erreichen kann, muss sie zuerst nach Osten fliegen, um genügend Distanz zu Florida zu kommen, dann kann sie nach Süden Schwenken und so den SSO erreichen. Diese Bahnkurve ist allerdings äußertest energieaufwendig, genauso als wenn man anstatt gerade aus zu fahren eine Kurve durchfährt. Warum also dies – haben sie doch einen zweiten Startplatz in Vandenberg? Ich denke den will SpaceX langffristig aufgeben. Ich dachte man benötigt ihn für das Starlink Netzwerk, doch wenn SpaceX die nördlichen polnahen Regionen ausspart kommen sie mit dem Cape aus. Bei maximal 57 Grad Bahnneigung und einem Empfang auch etwas schräg zum Satelliten (sagen wir bei den rund 400 bis 500 km Bahnhöhe auch 500 km) kann ein Netz bis etwa zum 60 Breitengrad arbeiten. Das deckt die komplette besiedelte Südhalbkugel ab und auf der Nordhalbkugel sind nur Alaska, Teile Kanadas, Grönland, Island, Norwegen, Schweden und Russland nördlicher, könnten also nicht oder nur zum Teil versorgt werden. Vielleicht ein Kompromiss mit dem SpaceX leben kann. Globalstar kommt anders als Iridum auch mit maximal 52 Grad Bahnneigung aus, allerdings einem viel höheren Orbit als Starlink. SpaceX Fans, die sich hier ab und an verirren, können sich übrigens für eine Testphase des Netzwerkes bewerben. Mit 700 Satelliten seien es gnug Satelliten für höhere Breiten und das erste Netz wird 1.440 Satelliten haben – das dürften sie in einem Jahr erreicht haben. Dann denke ich wird man sehen ob die Nachfrage auch so ist wie man sich das erhofft und ein größeres Netz sich wirtschaftlich trägt.

Das aufwendige Manöver für Saocom 1B war nur möglich, weil der Satellit nur einen Bruchteil der Nutzlastkapazität der Falcon 9 hatte. So konnte die erste Stufe auch zum Startort zurückkehren. Bei den Starlink Satelliten fällt mir auf das die Umlaufbahnen immer niedriger werden. Diesmal wurden sie in 213 x 343 km Höhe ausgesetzt, bei den ersten waren es noch 440 km Höhe. Das verwundet, wiegt doch ein Starlink Satellit 250 kg, 60 davon also 15 t, weit unterhalb der offiziellen Nutzlast einer Falcon 9 von 22,2 t. Nun ja wenn die stimmen würde … Die ersten Satelliten wogen noch 227 kg, schon die 1.380 kg Mehrgewicht führen dazu, dass man den Orbit absenken muss.

Da sich nun auch Musks Vorstellung des Starships jährt, in der er versprach „I think we want to try to reach orbit in less than six months,” he said, a schedule he said at the time was accurate to “within a few months.” und sich wohl der eine oder andere, fragt ob er den ersten Orbiteinsatz des Starships verpasst hat gibt es neue Ankündigungen.

Also mit dem Bauen von Prototypen gibt sich Musk nicht ab, das ist viel zu leicht: “Making a prototype of something is, I think, relatively easy,” he said. “But building the production system so that you can build ultimately hundreds or thousands of Starships, that’s the hard part.” Das erklärt zwangslos die Explosionen der ersten Stufe bei einfachen Druckbeaufschlagungstest. Klar einen Prototypen macht man eben mal so schnell und jagt ihn eben auch mal schnell in die Luft. Machen ja alle so. Kennt man doch von den vielen abgestürzten Flugzeugen die Prototypen, waren oder den Autofriedhöfen voller Prototypen. Russland produziert so sogar seinen prototypischen Impfstoff gegen Corona Sputnik V. Das Wichtigste ist doch das man etwas produzieren kann, auch wenn man nicht weiß, was es genau ist und wie es aussieht, denn es gibt ja keine funktionierenden Prototypen und wenn dann kann sein das sich an denen noch was ändert. Und es ändert sich was. Man weiß noch nicht mal, wie viele Triebwerke es sind. Zahlen von 30 bis 40 waren bisher für die erste Stufe im Gespräch, nun sind es (momentan) 28 Triebwerke.

Wofür er das Starship nutzen will, entschließt sich mir immer weniger. Selbst nach den SpaceX Wunschvorstellungen wird es bei 100 t LEO Nutzlast nur 20 t in den GTO erreichen – die Abnahme um den Faktor 5 zeigt das das Starship sehr schwer ist, vergleichbar mit dem Space Shuttle. Ich hatte das ja mal durchgerechnet und auf die 20 t kommt man nur wenn das Starship 50 t weniger wiegt als Musk selbst angibt. Aber zum Mars kommt man selbst bei den SpaceX Angaben ohne Nutzlast so nicht. Das Auftanken im Orbit ist zwar möglich, aber nur bei druckgeförderten Triebwerken erprobt, denn irgendwie muss der Treibstoff ja von einem Vehikel ins nächste gehen und das geht bei den Drucktanks mit Gummi-Diaphragma zwischen Druckgas und Flüssigkeit, aber nicht bei normalen Tanks wo der Resttreibstoff sich zu einer Kugel formt und nicht von alleine rüber will. Doch dazu in den nächsten Tagen mehr. Derzeit sehe ich as Starship als ein Vehikel mit etwas höherer LEO-Nutzlast als eine Falcon heavy aber geringerer GTO-Nutzlast ohne Fähigkeit die Erdumlaufbahn zu verlassen, dafür aber dreimal schwerer als eine Falcon Heavy.

Nebenbei gibt es weitere Widersprüche: „“Building the production system so that we can build ultimately hundreds or thousands of Starships — that’s the hard part,” . Wenn es vollständig widerverwendbar ist, warum benötigt man dann Hunderte und Tausende davon? Wie kommt er auf Hunderte von Flügen, die er selbst als Bedingung aufstellt, bevor Menschen fliegen „adding that the Starship will fly hundreds of missions before SpaceX puts people on-board.“. Also ich kenne nicht annähernd so viele Nutzlasten. Das klingt doch irgendwie an die 2011 Ankündigungen von 10 Falcon 9 und 10 Falcon Heavy Starts pro Jahr. Gut die erreichen sie nun, aber nur weil sie ihre eigenen Satelliten starten, und Starlink gab es 2011 noch nicht. Klar Starlink könnte bei 32.000 Satelliten die Startzahl erfordern, aber wenn das System diese Ausbaustufe nicht erreicht, dann hat SpaceX mindestens 5 Mrd. Dollar, so die aktuelle Schätzung von Musk für ein System ausgegeben, das keiner braucht.

Das Ganze scheint auf Vorstellungen von Musk zu beruhen, die ja schon zur Entwicklung der Falcon Heavy geführt haben die auch nur wenige Starts absolviert. Das er irgendwie abgehoben ist zeigt auch die Art, wie er seine Kinder benennt. Sein jüngster Sohn heißt tatsächlich „X Æ A-XII“. Dafür spricht auch der Startpreis von 2 Millionen Dollar, die beim letzten Blog tatsächlich jemand glaubte. Also mal etwas Logik. Die Falcon 9 und Falcon Heavy sind schon weitestgehend wiederverwendbar. Verloren geht inzwischen nur noch die Oberstufe, selbst die Aeroshell wird teilweise wiederverwendet. Es gibt unterschiedliche Angaben über den Kostenanteil der ersten Stufe, die geborgen wird, die zwischen 66 und 80 % der Produktionskosten liegen. Entsprechend ist eine Falcon Heavy mit drei Erststufen und nur einer Oberstufe auch nicht dreimal teurer als eine Falcon 9 sondern nur 1,8 mal weil der verloren gegangene Teil immer gleich hoch ist. Die BFR wird dreimal schwerer als eine Falcon Heavy sein. Nun skalieren Raketen nicht bei den Entwicklungs- und Startkosten, eine größere Rakete, die dreimal schwerer ist, wird also nicht dreimal teurer sein, Aber die Entwicklung (5 Mrd. Dollar) ist schon neunmal teuerer als die erste Version der Falcon 9 und die Startmasse ist 15-mal größer. Die BFR wird aus diesen Gründen selbst bei vollkommener Wiederverwendung sicher nicht billiger als eine Falcon Heavy sein. Erst recht nicht als eine Falcon 9. Wie SpaceX bei 2 Millionen Dollar Startkosten alleine die Entwicklungskosten von 5 Mrd. Dollar wieder hereinbekommen will, ist nicht logisch nachvollziehbar, zumal es ja auch noch Kosten neben den Produktionskosten gibt wie die Startdurchführung, Fixkosten für die Nutzung von Anlagen der USAF, Bergungskosten und Inspektion. Vor Jahren gab Musk an, das man die Kosten der Falcon 9 durch Wiederverwendung um den Faktor 100 senken könne. Schließlich würde der Treibstoff nur 0,4 % der Startkosten ausmachen – das ist im Prinzip das gleiche wie die 2 Millionen Dollar Angabe für die BFR. 0,4 % von damals 60 Millionen für eine Falcon 9 also 240.000. Die BFR ist neunmal schwerer als eine Falcon 9 und oh wunder bei gleichen Treibstoffkosten würde alleine der Treibstoff so mehr als 2 Millionen Dollar kosten. Die Falcon 9 wurde übrigens dann nicht 100-mal billiger, sank auch nicht auf 40 % der Kosten wie für die ersten Flüge versprochen, sondern sank im Preis nur um 20 % ….

SpaceX Fans sind wohl sehr leichtgläubig. Musk stellt ja auch bei Tesla Autos her. Angenommen er würde jetzt ein neues Modell ankündigen, dreimal größer als das bisher größte Modell, das aber nur ein 1/45 dessen kosten würde – würde ihm das jemand glauben? Der fortgeschrittene SpaceX Fan betreibt daher das Rosinenpicken: kurz er glaubt das was ihm gefällt und sieht den Rest als Wunschdenken, Fantasie oder Vision je nach persönlicher Ansicht. Entsprechende Kommentare sehe ich hier laufend. Nur: wenn ich so verfahre, dann kann man sich jede Beschäftigung mit der Firma, egal ob als Fan oder Kritiker sparen, denn was ist dann Fantasie und was ernst gemeint? Meiner Erfahrung nach stimmen praktisch alle Angaben von SpaceX, sofern sie nicht extrem kurzfristig sind wie Startankündigungen für die nächste Woche nicht.

Man meint ja angesichts dessen der Kosten von Starlink uind BFR müsste SpaceX im Geld schwimmen. Einen 135 Millionen Dollar Auftrag der NASA, für die er praktisch keine Hardware bauen muss, bezeichnet er Definitely the NASA support is appreciated,” he said. “It’s helpful, but it’s not a gamechanger.”. So verwundert es wenn SpaceX protestiert das sie von der Tranche des DoD nur 50 % bekommen haben. Ich hätte ja angenommen Northrop-Grumman und Blue Origin die ausgeschlossen wurden, weil sie keinen einsatzbereiten Träger haben, würden protestieren, aber die taten nichts. SpaceX aber als Gewinner prozessiert gegen die Entscheidung. So sehen nicht Firmen aus, welche die Welt revolutionieren wollen, sondern Firmen, die wohl ohne Staatsaufträge nicht überleben können. Und bevor wieder der Kommentar kommt, das Prozessieren gegen die Regierung wäre in den USA normal: ich lese seit Jahren die US-Nachrichtenportale und sie sind in der Tat voll von Prozessen von Firmen gegeneinander. Gegenüber der Regierung gibt es seltener einen Protest, der dann von einer unabhängigen Stelle wie dem GAO geprüft wird. Aber von Prozessen gegen die Regierungsentscheidungen habe ich im Trägersektor bisher nur SpaceX gelesen und sie protestieren auch andauernd. Logisch, die Firma war bis letztes Jahr ja zu 70 bis 80 % staatsfinanziert (zumindest was die Aufträge angeht), mit den abnehmenden kommerziellen Aufträgen wird sich das noch mehr der 100%-Marke nähern. Ja so sehen Revolutionen aus …