Nachlese sechster Teststart des Starships ITF-6
Am 19.11.2024 fand einen Monat nach dem fünften Start der sechste Start des Starships statt. Im Wesentlichen war es eine Wiederholung des fünften Starts. Also wieder eine Landung im Indischen Ozean, Versuch der Bergung der SuperHeavy Erststufe. Neu war eine kurze Zündung eines Raptors auf der suborbitalen Flugbahn – geplant für ITF-3 aber dann abgesagt. Weitere Änderungen gab es am Hitzeschutzschild und der Flugbahn. Erstmals wurde bei Tag im Zielgebiet gelandet was bessere Aufnahmen der Landung ermöglichte.
Kurzzusammenfassung
Es gab diesmal kein Einfangen der Superheavy am Startturm. Dies war vor dem Start so angekündigt worden, aber wurde dann abgesagt. Später wurde bekannt das beim Start eine Kommunikationsantenne am Startturm beschädigt wurde. Stattdessen wurde die Superheavy in den Golf von Mexiko geleitet. Diesmal gab es kein Feuer an der Seite wie an der letzten Landung.
Ein Raptor zündete wie geplant für etwa 4 Sekunden und beschleunigte das Starship um 80 km/h. Dies hob das Apogäum von 190 auf 228 km an und das Perigäum von 8 auf 50 km. Dies war das erste Mal, dass ein Testflug ein positives Perigäum hatte. Vorher lag es unterhalb der Erdoberfläche. Ein hohes Perigäum hat den Vorteil, dass man bei Verlassen des Orbits weniger Treibstoff benötigt. Für dieses Manöver musste das Starship um 26 m/s beschleunigt werden.
Die Landung des Starships war erfolgreich. Diesmal gab es auch gleich von der Landung Bilder vom Schiff und der Boje in der Gegend und es war die Anzeige der Raptors aktiv, was bei den beiden vorherigen Landungen nicht der Fall war. Wie nach der letzten Landung geriet aber auch diesmal das Starship unmittelbar nach der Landung in Brand.
Vergleich von Schlüsselzeiten
| Ereignis | SpaceX Angabe | Real |
|---|---|---|
| Meco Superheavy | 2:32 | 2:35 |
| Stufentrennung | 2:39 | 2:40 |
| Super Heavy Boostback-Start | 2:44 | 2:46 |
| Super Heavy Boostback-Ende | 3:38 | 3:35 |
| Super Heavy Landeburn Start | 6:38 | 6:34 |
| Super Heavy Landeburn Ende | 7:00 | 6:54 |
| MECO Starship | 8:27 | 7:55 / 8:28 |
| Start Landungs-Burn | 1:05:01 | 1:05:09 |
| Ende Landungs-Burn | 1:05:24 | 1:05:31 |
Bedeutende Unterschiede gibt es nur bei der Landung der Superheavy die eben nicht an der Startbasis stattfand sowie beim Starship, wobei offen ist, ob die Zeitlinie den Einfluss des wieder-gezündeten Raptors umfasst.
Treibstoffe
Wie schon bei allen Starts vorher, wurden beide Stufen Starship nicht voll betankt. Die Daten wurden per Bildschirmlineal der PowerToys aus den Balken ermittelt und sind auf etwa 0,5 % oder 1 Pixel genau. Da es Prozentangaben sind, muss man die volle Kapazität kennen, um den Resttreibstoff zu berechnen. Ich bin von 3.600 t bei der SuperHeavy und 1.200 t beim Starship ausgegangen.
| Start | MECO Superheavy | Ende Wendungsburn | Ende Landungsburn | Start Starship | Meco Starship | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LOX | 93,5% | 9,5 % | 2,5 % | 1,5 % | 95,5 % | 2 % |
| Methan | 96 % | 11 % | 4 % | 2,5 % | 97,5 % | 2,5 % |
| LOX [kg] | 2.634,2 t | 267,5 | 70,4 t | 42,2 | 896,9 | 18,8 t |
| Methan [kg] | 751,3 t | 86,1 | 31,3 t | 19,5 t | 254,3 | 6,5 t |
| Summe | 3.385,5 t | 353,6 | 101,7 t | 61,7 | 1.150,2 t | 25,3 t |
Relativ auffällig bei allen Starts ist Überschuss an Methan beim Start der aber zum Brennende deutlich kleiner ist. Die Superheavy hatte mehr Resttreibstoff als beim letzten Start, da sie ja auch nicht zum Startturm zurückkehrte. Ebenfalls positiv für SpaceX dürfte sein, dass der Trend von immer weniger Resttreibstoff, der mit der Nutzlast korrespondiert, gestoppt ist.
| Flug | ITF-3 | ITF-4 | ITF-5 | ITF-6 |
|---|---|---|---|---|
| Resttreibstoff | ~ 42 t | ~30 t | ~20 t | ~ 25 t |
Allerdings kann die Füllung nur auf 1 Pixel genau ermittelt werden, das sind beim Starship gleich ein Fehler von rund 6 t. Es kann also sein, dass die Nutzlast identisch zu ITF-5 ist.
Erstmals sah man auf dem Diagramm auch das Aufleuchten der Triebwerke beid er Landung. drei Triebwerke arbeiteten acht Sekunden lang, dann wurde eines abgeschaltet und diese beiden arbeiteten dann weitere 11 Sekunden lang. Das war deutlich länger als bei den Tests 2020/2021. Da der Schub unbekannt ist – die Raptors können bis auf 40 Prozent des Schubs gedrosselt werden entspricht dies einem Treibstoffverbrauch zwischen 12,6 und 31 t. Bei den Tests 2021 waren es zwischen 15 und 20 t, Alleine die Gravitation sorgt bei insgesamt 20 bis 23 Sekunden Betriebszeit für einen treibstoffverbrauch von 8 t in den 23 Sekunden die die Triebwerke aktiv sind. Ich denke 20 t Treibstoff für die Landung ist in der richtigen Größenordnung. Alleine dieser Treibstoff senkt so die Nutzlast um 20 t ab, da er ja vorher in den Orbit gebracht wird.
Beurteilung
Ich habe diesmal zahlreiche Tabellen weggelassen und mich auf das wesentliche konzentriert, auch weil die Starts austauschbar werden. Das ist auch die größte Kritik an SpaceX – es tut sich zu wenig. Wir haben nun vier Starts, die auch in einen Orbit führen könnten, aber es wurde noch keine Nutzlast befördert. Es wurde auch kein Orbit erreicht, sondern immer eine suborbitale Bahn, die noch dazu gegenüber den ursprünglichen Planungen verkürzt ist und im indischen anstatt Pazifischen Ozean endet.
SpaceX-Fans, wie den wieder anwesenden „Jubel-Angestellten“ wird dies egal sein, für die ist der Start selbst ein Ereignis, aber letztendlich soll das Starship doch etwas in den Orbit befördern. Nur für ein Feuerwerk ist es doch ein bisschen zu teuer. Auf dem Weg zum Nutzlasttransport sind die Fortschritte gering. Das einzig Neue war diesmal die Wiederzündung eines Raptors im Orbit. Das wird auch benötigt um den Orbit zu verlassen, allerdings müsste dazu vorher das Starship gedreht werden, was man diesmal nicht tat. Bei einer Zündung wie diesmal würde es ein höheres Apogäum erreichen wie dies auch diesmal der Fall war.
Auch mit den Landeversuchen dürfte SpaceX nicht zufrieden sein. Die Superheavy konnte nicht zur Startbasis zurück. Sie ging nicht nur verloren, eine beschädigte Kommunikationsantenne dürfte wohl auch den Verlust des Starships bedeuten, dass ja an derselben Stelle landen soll, daneben dürfte das Startpad bis zu den Reparaturen blockiert sein. Das ist deswegen von Bedeutung, weil das ganze Konzept des Starships mit seiner Landung am Startplatz ja auf eine hohe Startfrequenz ausgelegt ist: sonst könnte man das schon bekannte Konzept der Landung auf einem Dronenschiff umsetzen.
Auch das das Starship bei der Landung erneut in Brand gerät ist nicht selbstverständlich. Das Umkippen im Wasser sollte es überstehen, die Belastungen sind kleiner als bei MAX-Q und andere Raketen, bei denen man plante, sie zu bergen sollten auch mit einer Geschwindigkeit aufs Wasser aufschlagen die einem Fall aus 30 m Höhe entspricht. Zumindest bei einer Redstone wurde dies sogar erprobt und sie trug nicht mehr als ein paar Beulen im Tank davon. Das erinnert an die frühen Landeversuche des Starships ohne die Superheavy als diese nach der Landung in Brand geriet oder explodierte. SpaceX wird wohl an der strukturellen Integrität arbeiten müssen, was es normalerweise nicht leichter macht und damit die Nutzlast weiter absenkt.
SpaceX baut den Rekord an Testflügen weiter aus. Schon mit ITF-5 war man da einziger Rekordhalter. Keine andere Rakete hatte bisher mehr als vier Testflüge. Die Vulcan hat zwei Testflüge, die Ariane 6 hatte einen und beide mit Nutzlasten. Das verwundert, weil das Starship ja für SpaceX essenziell für den Aufbau des Starlink Netzes ist, dafür wurde es entworfen, nicht für irgendwelche Mond- oder Marsmissionen.
Ausblick
ITF-7 wird der erste Einsatz eines „V2“-Starships sein. Dieses hat 300 t mehr Treibstoff und setzt die neuen „Raptor 3“ Triebwerke ein, die 1.600 t Schub haben. Bei ITF-3 waren es noch 1.250 t Schub, bei vollem Schub sollten es nach SpaceX Angabe 1.450 t bei den Raptor 3 sein. Auch diesmal scheinen die Raptors nur etwa 83 % des Nennschubs aufzuweisen.
Die Superheavy wird noch die Raptor 2 Triebwerke einsetzen und keine verlängerten Tanks haben.
Ich denke, mit ITF-7 wird SpaceX einen Orbit anstreben. Ob ITF-7 auch eine echte Nutzlast hat (diesmal war nur eine gefüllte Banane an Bord) wird sich zeigen. Angesichts des langsamen Fortschritts bei den bisherigen Flügen einer Firma, die sich selbst als sehr fortschrittlich sieht, würde ich nicht darauf wetten.
Ich würde sagen bei ITF-6 war die wichtigste Nachricht das Elon mit seinem neuen besten Freund Donald Trump vor Ort war.
@Dirk
Ich denke Musks Ausflug in die Politik dient auch dazu sein Image zu erhalten. Bisher ist er ja das Gesicht von Tesla und SpaceX. Tesla hat immer mehr Konkurrenz, nachdem nun auch etablierte Automobilhersteller Elektroautos bauen. Entsprechend ist Teslas Kurs in den letzten Jahren auf ein Drittel eingebrochen. (der Kurs zog seit Musk sich in den Wahlkampf einmischte wieder deutlich an, ich vermute, weil Aktionäre meinen, dass er nun in seiner neuen politischen Funktion für Absatz im Regierungsmarkt sorgt).
Bei SpaceX funktioniert es so richtig nicht mit dem Starship, zu dem ja gerade er viel gepostet hat (die Firma selbst ist da sehr viel zurückhaltender) zwei Jahre Testflüge, kein Orbit erreicht, keine Nutzlast (außer einer Banane) transportiert.
Mit dem Regierungsposten kann er nun alle folgenden Probleme der beiden Firmen auf die Leute abwälzen, die das Alltagsgeschäft führen, mit dem Hinweis, dass er ja so genug zu tun hätte.
Interessant wird werden, wie das NASA-Programm bei Trump II aussieht. Es könnte durchaus sein das Musk hier seinen Stempel aufdrückt. Sehr seltsam für politische Beobachter ist, dass es kein „Übergangsteam“ bei der NASA gibt, das sind Leute, die sich bis zur Amtsübergabe in die einzelnen Behörden einarbeiten damit es einen fließenden Übergang gibt:
https://www.thespacereview.com/article/4895/1
Ich meine hier handelt es sich um eine fast 100 Meter grosse Rakete. Ich meine man kann es doch nicht mit Testfluegen anderer Raketen vergleichen?!
Richtig, man könnte es mit der Saturn V und SLS vergleichen.
Saturn V hatte zwei Testflüge und beim ersten wurden schon alle drei Stufen getestet, inklusive Wiederzündung der 3. Stufe und Wiedereintritt der Kapsel.
SLS ist bereits beim Jungfernflug erfolgreich um den Mond geflogen (weitere Tests wären bei der Rakete wohl auch zu teuer).
Die Größe spielt keine Rolle 😉
Wenn man der Argumentation sollte eine Elektron auch viel weniger Testflüge als eine Vulcan oder Ariane 6 brauchen. Das ist natürlich Unsinn. Fehler passieren während der Entwicklung und wenn wie beim Starship hier viel eingespart wird braucht man eben mehr Testflüge.
SpaceX Erfolge – Zeit für ein Resüme:
SpaceX wurde mit ihrem Konzept der Wiederverwendung der ersten Raketenstufe mit ihrer Falcon 9 zum weltweit größten Raketenanbieter. Das Entwicklungsrisiko war gering, ist man doch selbst mit Starlink der größte Kunde; soweit so gut.
Aber schon mit ihrer zweiten Raketenentwicklung, der Falcon Heavy, stellten sich bei der Einführung und Vermarktung größere Probleme ein. Betrachten wir die bisherigen Flüge dieser 1420 t schweren Rakete.
Bei bisher nur 11 Flügen in 6 Jahren fand jeweils nur ein Flug alle 7,4 Monate statt. Das ist erbärmlich verglichen mit z.B der Ariane 5 welche im Schnitt über die Jahre jeden zweiten Monat jeweils 2 Satelliten auf die GTO Bahn brachte. Ganze 7 Großsatelliten plus zwei Raumsonden brachte Falcon Heavy in über 6 Jahren auf den Weg.
Die schwerste dokumentierte Nutzlast wog 9,2 t, bei 1420 t Startmasse
Zum Vergleich: die alte Ariane 5 schaffte bei nur 777 t Startmasse 11,21 t (Flug Nr.111)
Schauen wir uns die Wiederverwendung an:
Bei den 11 Flügen konnte neben der zweiten Stufe auch keine der ersten Stufen (Central-Core) wieder verwendet werden! Bei zwei Flügen gingen sogar auch die Booster „verloren“.
Erstaunlich, – ausgerechnet bei zwei mit der (viel kleineren und halb so leichten) Ariane 5 vergleichbaren Flüge versagte das Prinzip der Wiederverwendung vollständig!
1. Bei Flug Nr. 6 bei dem ein über 10 t schwerer Militärsatellit in den GTO getragen wurde.
2. Bei Flug Nr. 11 als die 6065 kg schwere Jupitersonde „Europa Clipper“ auf ihren Weg gebaracht wurde.
Wie schon geschrieben brachte die Ariane 5 mehrfach über 11 t in den GTO und 6070 kg (JUICE) zum Jupiter.
Da standen sich also zwei gleichwertige „Verlustraketen“ gegenüber, doch die Falcon Heavy brauchte für ihren Erfolg doppelt soviel Startmasse! Soviel zu der oft als „minderwertig“ gescholtenen Ariane 5.
Jetzt könnte man einwerfen: Ja aber Space X ist der billigere Anbieter.
Schauen wir auf die Preisentwicklung / Preisgestaltung der Falcon Heavy Flüge.
2023 NASA Sonde Psych – Startpreis 117 Mio. Dollar
2024 NASA Sonde Europa Clipper – Startpreis 178 Mio. Dollar
Preis NASA Sonde Dragonfly – Startpreis 257 Mio. Dollar
120% Aufschlag in zwei Jahren, da darf man sich schon fragen, wie da kallkuliert wird….
Und so ganz nebenbei: Bis heute lassen sich die von Space X großspurig angekündigten 63,8t LEO, 26,7t GTO und 13t zum Mars unwidersprochen im „Netz“ finden ! ?
Was dürfen wir da von dem „Starship“ und den Flügen zum Mond erwarten? Ich behaupte mal, gar nicht so kühn: Es wird die NASA überfordern! Oder… anders gesagt: Elon muss sich bei Donald einschmeicheln….
Es gibt „Gerüchte“ wonach Musk, der ja ziemlich wankelmütig ist die Heavy einstellen wollte als sich Probleme häuften die aus dem Zusammenbau der Cores resultieren. das versprochene „Crossfeeding“ wurde ja schnell beerdigt. Shotwell scheint sich hier durchgesetzt zu haben, weil sie Rakete für strategisch wichtig hält.
An und für sich gäbe es schon einen Markt für die Falcon Heavy. Arianespace führt seit Anfang der Achtziger Jahre Doppelstarts durch, für einen Einzelstart ist sie mit wenigen Ausnahmen überdimensioniert. Diese Ausnahmen sind die bisherigen Flüge – Raumsonden und militärische Missionen. Für die nimmt die Nutzlast der Falcon 9 zu rasch bei hohen Geschwindigkeiten ab.
Das Problem ist, das die Nutzlasthülle viel zu klein ist. Sie ist knapp über 13 m lang, das riecht eben nicht für zwei Nutzlasten. Verlängern scheint aus statischen Gründen nicht zu gehen. Die Nutzlasthülle des Starships hat übrigens dasselbe Problem.
Im Netz findet man die Angaben, weil sie eben so auf der offiziellen Website stehen, keine andere Firma wirbt mit Nutzlastangaben, die irreal sind. Vor Fachpublikum werden dann die realen Nutzlastangaben präsentiert:
Abfotografiert, natürlich ohne digitales oder gedruckten Nachweis. Mich wundert warum ULA nicht einfach mal einen Falcon 9 Start mit 22 t Nutzlast bucht einfach um die Firma vorzuführen.
Selbst die im Foto angegebenen Werte sind noch zu optimistisch und wurden noch nicht erreicht.
Für das Starship sehe ich völlig „schwarz“. Da erwarte ich eine Nutzlast von 0,8% der Startmasse.
Wenn man das Starship für den Weiterflug vollständig auftanken möchte sind nach meinen Überlegungen 16 bis 20 Flüge notwendig.
Am Mond angekommen, führt man wieder zu viel Leermasse mit. Es sollten also noch Tanker, welche zum Mond fliegen können, notwendig sein. Da komme ich schnell auf 70 bis 100 Flüge um 50t auf den Mond zu bringen.
Vielleicht bringt der erste Flug der New Glenn die Wende.
Ich Gespräch mit Tim Dodd konne Jeff Bezos sein Konzept: Erste Stufe wieder verwendbar, zweite Stufe hochenergetisch aber preiswert durch vereinfachte Serienfertigung, für mich überzeugend darlegen.
Ich bin da auf den Erstflug sehr gespannt.
Die Falcon 9 und damit auch die Falcon Heavy sind halt auf den LEO optimiert. Da wo auch ein großteils der Nutzlasten die sie tragen ausgesetzt werden wollen. Dazu, Wiederverwendung bringt Gewicht. Beim Starship wird das noch extremer.
Dummerweise ist der enge Zusammenhang zwischen Nutzlast und Umaufbahn nicht ganz einfach zu verstehen. DAzu hat man praktisch nie Nutzlastangaben für zwei Raketen und die gleiche Umlaufbahn. Vor allem da ja LEO nicht LEO ist und GEO nicht GEO…
Zu den Preisen. SpaceX wäre doof wenn Sie die nicht erhöhen würden. Sie haben in den letzten Jahren kaum ernsthafte Konkurenz. Was hätten Sie davon die Preise niedrig zu halten. Interessant wird es wenn Alternativen (ich denke da vor alle an die RocketLab Neutron) auf dem Mark kommen. Da werden die Preise purzeln.
Das ist genau das, was ich auch meine. Boeing verlangte für ihre Raketen immer ein Maximum. Dann ging es nicht mehr als Space X sie unterbot. Jetzt als quasi Monopolist macht Space X genau das selbe. Bin gespannt wie sich das auf den internationalen Markt auswirkt. Mehr Aufträge bekommt man durch Preiserhöhung nicht und Falcon Heavy fliegt jetzt schon sehr selten.
*Seufz*
Ich wünschte echt, dass Boeing durch den verdammten Reverse Takeover von vor.. oha, sind tatsächlich schon über 25 Jahre, nicht sowas von in die Scheiße geritten wurde. (entschuldigt meine Ausdrucksweise, aber es lässt sich nun mal leider nicht beschönigen..)
Na ja, mal sehen wie es weiter gehen wird. (Aktuell lässt Musk übrigens wrklich unverblümt den Wixxer raushängen und doxxt auf Ex-Twitter Regierungsbeamte, welche laut seiner Meinung „Fake Jobs“ haben.)
Die in „Nachlese“ unter „Ausblick“ beschriebenen Schubstärken der neuen Raptoren können nicht stimmen. (1.600 t Schub)
Sollten es nicht 240 t oder 260 t verglichen mit den 216 t Schub der V1 Raptoren sein?
Verwechslung mit kN ? Da sollten es dann ca. 2.600kN sein…
LG
Siehe Abbildung, ich habe sie vergessen aber nun eingefügt.
Jetzt bin ich ganz durcheinander:
Welches Raptortriebwerk hat 1600t Schub?
Und die obige Abbildung betrifft doch die Falcon – Raketen.
Es ging um ihre „Nachlese“ und den Abschnitt „Ausblick“.
Sechs Triebwerke sind verbaut = 266,7t pro Triebwerk. Die Abbiödung ist auch in dem Beitrag auf den Du dich beziehst – Du hast den Kommentar aber in einem anderen gemacht, aber für Dich extra nochmals hier:
Danke Dir,
das bringt Klarheit. Es war der komplette Schub der Ss-Oberstufe gemeint und nicht ein Einzeltriebwerk.
Nochmal zur Falcon Heavy: im Bild sehen wir, dass sich die Nutzlastangabe auf einen unrealistischen Orbit mit einer Inklination von 27° bezieht.
Bei der notwendigen Ausrichtung auf die Äquatorebene geht dann die Masse der Nutzlast noch weiter „in den Keller“.
Im Endeffekt, und das sehen wir an den Jupiter-Sonden, ist die Leistung im „Verlustmodus“ der Falcon Heavy vergleichbar mit der Ariane 5.
Space X hebt nun seine Preise auf das Niveau der Ariane 6 an. Ich gehe in der Folge davon aus, dass die Ariane 6 auch wesentlich öfter zum Einsatz kommt. Warten wir mal ab.
Ohne Zwei Impuls-Transfer wird man beim Start vom Cape mit einer geografischen breite von 28+ Grad niemals weniger als 27 Grad erreichen. Das ist aber bei allen US-Trägern so. Die Lösung ist ein super-Synchroner GTO der bei einem Apogäum von 60.000 km dann die gleichen 1.500 m/s Differenz zum GEO hat wie ein Start vom SSG aus, kostet natürlich nochmal Nutzlast.