Die glorreichen 10 – die erfolglosesten Raketen

Es ist bei Trägern naturgemäß schwer den „Erfolg“ zu messen. Ein relativ einfaches Kriterium, das ich nutze, ist die Zahl der Fehlstarts. Das ist relativ eindeutig. Wenn man es genau nimmt, dann muss man natürlich die Zahl der Fehlstarts über die Einsatzgeschichte betrachten. Früher galt die Regel, das es eine 50:50 Chance gibt, dass der Jungfernflug klappt. Danach wird es immer besser. Bei den ersten 5 Starts galten zwei Fehlschläge als normal, bei den ersten 20 Missionen rechnete man mit vier bis fünf Verlusten. Ariane 1-3 passt zum Beispiel genau in dieses Muster. Ich sage früher, weil diese Regel noch aus den Sechziger Jahren stammt. Sie gilt genau genommen auch nur für die erste Trägerrakete, die eine Firma oder Organisation entwickelt. Hat sie mehr Erfahrung, so sollte sie es besser machen und heute wo man vieles was früher nur durch Testflüge in Erfahrung gebracht werden konnte durch Computersimulationen untersuchen kann, gilt diese Regel schon gar nicht mehr. Würden die New Glenn, Vulcan oder Ariane 6 diese Fehlerquote aufweisen, so wäre die finanzielle Zukunft der Firmen in Gefahr.

Auf der anderen Seite haben wir den „New Space“, wo Firmen weitaus weniger Geld in Tests und Checks investieren und dann gilt plötzlich diese Regel doch noch. Dann versuchen CEOs gleich mal die Erwartungen herunterzuschrauben. Für meinen Artikel muss ich aber gar nicht eine Einsatzgeschichte über Jahrzehnte betrachten, denn es gibt genug Träger, die nur wenige Mal eingesetzt wurden und dann eingestellt wurden, weil sie die Erwartungen nicht erfüllten. Es gibt 34 Träger die bei den ersten vier Starts (wenn sie jemals so viele absolvierten) keinen Erfolg hatten. Gruppiert man diese zu Familien, also zum Beispiel alle Delta Versionen als eine Trägerfamilie so sind es immer noch 13, also genug für diese Übersicht. Alle Träger in dieser Liste hatten mindestens vier Starts, bevor sie ausgemustert wurden, bzw. durch neuere Versionen ersetzt wurden. Bis auf den Spitzenreiter sind sie alle aber nicht mehr operativ.

Platz 9: Falcon 1

Heute schon weitestgehend vergessen, aber doch dank dem Starship überraschend aktuell: SpaceX erste Rakete, Falcon 1. Sie absolvierte nur fünf Starts, davon scheiterten die ersten drei. Das besondere dabei ist die Ursache der jeweilligen fehlschläge. Start Nummer 1 sollte eigentlich von Vandenberg aus stattfinden. Doch die USAF wollte kein Risiko eingehen und erlaubte den Start erst nach dem Abheben der letzten Titan 4, falls der Start schon kurz nach dem Abheben fehlschlägt und Trümmer das Nachbarpad beschädigen. Genau das passierte auch, nur auf den Marshallinseln, wohin der ungeduldige CEO, Elon Musk den Start verlagerte. Eine Mutter war durch die lange Lagerung der Falcon in der salzhaltigen Luft korrodiert und Treibstoff trat aus und entzündete sich. Dabei war dies unnötig: der Start fand erst nach dem letzten Titan 4 Start statt, weil SpaceX Monate brauchte, um auf der unbewohnten Insel erst die Infrastruktur zu erreichten. Die lange Lagerung der Rakete dort führte erst zum Fehlstart.

Start 2 scheiterte, weil die Techniker meinten, die zweite Stufe benötige keine Prallbleche. Ohne diese schwappte der Treibstoff so stark, dass der Fluss zum Triebwerk abriss.

Bei Start 3 kollidierten erste und zweite Stufe nach der Stufentrennung. Interessanterweise kam das auch fast bei Start 2 vor und ein USAF-Bereicht des Fehlstarts (die hatte den Start 2 bezahlt) verweist auf das Problem des Restschubs der ersten Stufe. Start 4 mit einem Massenmodell klappte und dann erfolgte der einzige bezahlte Start mit einem malaysischen Satelliten. Währen die Rakete zwischen den Starts laufend teurer wurde, nahm die Nutzlast von 670 auf 420 kg ab, sodass SpaceX die Rakete danach einstellte.

Platz 7+8: Vanguard, KSLV

Diese beiden Träger(familien) haben eine Gemeinsamkeit: von den ersten vier Starts scheiterten 3. Lediglich die Vanguard ist nur ein Träger. Sie ist auch der einzige Träger in der Liste, der historisch ist, die KSLV wird noch eingesetzt. Die Vanguard hatte ein erschreckend niedrige Zuverlässigkeit. Es gab insgesamt 11 Starts, von denen nur drei nämlich Nummer 3,8 und 11 glückten, was selbst damals wirklich schlecht war.

Die KSLV, so heißen die Trägerraketen Südkoreas zerfällt dagegen in zwei Vehikel: Die Naro-1 war im Wesentlichen ein russisches URM der Angara in einem frühen Entwicklungsstadium, ergänzt um zwei kleine feste Oberstufen von Korea. Von den drei Starts schlugen die ersten beiden fehl, wobei sich beim ersten Start die Nutzlastverkleidung nicht löste, sodass Satellit und Verkleidung zu schwer waren und beim zweiten explodierte das URM, worauf sich Russland und Korea gegenseitig die Schuld gaben. Nach einer Pause von acht Jahren begann 2021 der Neuanfang mit der Nuri, nun komplett in Korea entwickelt. Von den drei Starts die es seitdem gab, scheiterte der erste.

Dazunehmen könnte man die Familie der Raketen die von der russischen R-11 / R-17 „Scud“ abstammen, die wiederum nur eine Weiterentwicklung der deutschen Wasserfall ist. Die Triebwerke dieser Kurzstreckenrakete nutze Nordkorea als Antrieb der Taepodong. Später entwickelte Iran mit nordkoreanischer Hilfe die Safir daraus. Inwieweit spätere Träger der beiden Länder wie die Unha oder Simough noch darauf basieren ist spekulativ. Aber von den ersten vier Starts dieser „Familie“ schlugen auch drei fehl. Insgesamt können die beiden Länder nicht zufrieden sein: Zusammen haben die träger bisher 22 Starts absolviert, davon scheitere die Hälfte und es gibt keinen Trend zu einer höheren Zuverlässigkeit.

Platz 6: Thor Familie

Ja man glaubt es kaum, aber auch die ersten Starts der Thor scheiterten. Hier geht es um eine ganze Familie und so entfallen die Fehlstarts auf zwei Typen: Die ersten drei Starts, die allesamt nicht klappten, auf die Thor Able. Die Able Oberstufe wurde von der Vanguard übernommen, was keine so gute Idee war, denn schon da sah sie nicht gut aus. Der vierte Fehlstart ging auf den ersten Einsatz der Thor Agena A zurück. Auch die Agena Oberstufe, die später zu einem zuverlässigen Arbeitspferd wurde scheiterte. Das Versagen der Agena A gab es nicht nur bei der Thor, sondern auch der Atlas. Von 19 Starts insgesamt waren nur acht erfolgreich. Übrigens scheiterte auch der erste Start der Thor Delta, die aus der Thor Able hervorging. Später wurde die Thor-Familie (militärische Starts) und die Delta-Familie (zivile Starts) aber zu den zuverlässigsten Trägern der USA in den sechziger bis neunziger Jahren.

Platz 5: Lambda

Die Lambda war Japans erste selbst entwickelte Rakete. Obwohl diese nur aus einer existierenden Höhenforschungsrakete heraus entwickelt wurde und bis heute die leichteste jemals entwickelte Trägerrakete ist, klappten die ersten vier Starts nicht. Der fünfte Start brachte dann den ersten Japanischen Satelliten in einen Orbit. Danach wurde die Rakete eingestellt und Japan ging zur größeren My-Serie über

Platz 3-4: Europa, N-1

Diese zwei Träger haben eine Gemeinsamkeit: sie wurden genau viermal eingesetzt und dann eingestellt und keiner der vier Starts klappte. Die Europa war die erste europäische Rakete. Ihre Entwicklung verlief sehr schleppend. Begonnen wurde 1961 mit dem Projekt, doch erst 1968 fand der erste orbitale Start statt. Es war der achte Start einer Europa. Vorher wurde zuerst die Erststufe Blue Streak alleine getestet, dann mit einem Dummy der zweiten Stufe. Diese ersten fünf Starts, alle suborbital verliefen weitestgehend erfolgreich. Es gab einmal einen vorzeitigen Brennschluss, einmal wurde die Blue Streak absichtlich abgeschaltet, weil eine Bahnverfolgungsstation eine falsche Bahn meldete, was aber nicht richtig war.

Dann folgten zwei Tests mit der aktiven Oberstufe Coralie. Diese war schon vorher alleine getestet worden, doch keiner Tests war völlig zufriedenstellend. So war es auch bei den beiden Tests F6.1 und F6.2 Einmal hatte die Carolie vorzeitigen Brennschluss, einmal versagte die Stufentrennung. Anstatt diese Tests nun zu wiederholen, ging man in die nächste Phase über, mit allen drei Stufen. Die ersten beiden Starts F7 und F8 endeten kurz nach Zündung der dritten Stufe Astris. Wie sich später herausstellte wurde das Selbstzerstörungssystem aktiviert. Offiziell durch Mängel bei der elektrischen Verdrahtung. Die bei der Stufentrennung entstehende Plasmawolke führte dann zu einer Entladung der das Selbstzerstörungssystem auslöste. Inoffiziell war das Problem, dass jede Nation ihre eigene Stufe entwickelte, aber man sich eben nicht absprach, was dann eben bei der Stufentrennung zu dem fatalen Fehler führte.

Der nächste einsatz mit F9 war fast erfolgreich, die dritte Stufe arbeitete problemlos. Aber es hatte sich die italienische Nutzlastverkleidung nicht gelöst, wieder ein Problem das man auch auf fehlende Zusammenarbeit zurückführen kann. Die zu schwere Spitze erreichte so keinen Orbit.

F10 war der erste Start einer Europa II mit einer weiteren vierten Stufe. 105 Sekunden nach dem Start fiel der neue britische digitale Bordrechner aus, der die vorherige analoge Steuerung ersetzte. Eine Komimssion stellte „typische Integrationsfehler“ fest: der Rechner war nicht gegen EMV abgeschirmt so konnten beim Aufstieg sich bildende elektrostatische Aufladungen zum Ausfall führen.

Da es auch politisch in der ELDO kriselte stellte man die Europa danach ein und begann mit der Ariane neu.

Etwas anders gelagert ist der Fall bei der N-1. Als sie entwickelt wurde, hatte die Sowjetunion schon etliche militärischen Raketen entwickelt, die Sojus war im Routineeinsatz. So sollte das Projekt eigentlich gelingen. Die N-1 war als Träger des russischen Mondprogramms auserkoren. Sie hatte allerdings zwei Probleme, die letztendlich für die technischen Ausfälle verantwortlich waren. Das erste war, dass Chruschtschow nicht in einen Wettlauf zum Mond einsteigen wollte. Er meinte, die Gelder wären besser angelegt, wenn man die Bevölkerung besser versorgt. Erst nach seinem Sturz wurde mit dem Projekt begonnen, die UdSSR lag so fast zwei Jahre hinter den USA zurück. Das zweite ist das auch dann lange nicht so viele Mittel flossen, wie für die Entwickelung der Saturn V. So konnte man die erste Stufe nie am Boden testen, weil es keinen Teststand gab der diese Schubkraft aufnehmen konnte. Stattdessen wollte man sie im Flug erproben. Aufgrund der Eile aber auch der fehlenden Mittel waren die Triebwerke zudem etwa viermal schubschwächer als die US-Gegenstücke, sodass die ganze Rakete nicht weniger als 44 Triebwerke in fünf Stufen hatte. Ebenfalls bei der damaligen Technik eine große Fehlerquelle.

Der erste Start endet nach 69 Sekunden, als ein ausbrechendes Feuer die Leitungen zur Steuerung durchtrennte. Noch dramatischer war der zweite Startversuch, als die Rakete nach wenigen Sekunden wieder auf die Startplattform fiel und diese zerstörte. Sie wurde nie wieder aufgebaut.

Beim zweiten Flug explodierte bei einem Triebwerk die Turbopumpe. Dieses und drei andere Triebwerke wurden dann abgeschaltet, sodass die N-1 langsamer steig. Die Explosion beschädigte umliegende Triebwerke die dann auch ausfielen und die Stromversorgung und Telemetrieleitungen durchtrennten wodurch alle Triebwerke abgeschaltet wurden und die Rakete nach wenigen Sekunden auf die Startplattform zurückfiel. Ursache waren Metallsplitter, die Turbopumpe zum Explodieren brachten.

Anstatt sich zu fragen wie man verhindert das es behauptet Metallsplitter gibt, baute man einfach Filter ein (merkt euch das, ihr werdet gleich sehen, warum). Beim nächsten Flug lenkte man die Rakete auch direkt nach dem Abheben auf eine schräge Bahn, damit sie nicht die zweite Rampe zerstört. Doch die Neigung hörte nicht auf und beim Durchlaufen der Zone mit maximaler aerodynamischer Belastung brach die N-1 auseinander. Die Ursache war, dass die Düsen, die für die Neigungskontrolle verantwortlich waren unterdimensioniert waren.

Der letzte, vierte Test fand dann mit neuen Triebwerken für die Neigungskontrolle statt. Zuerst verlief auch alles gut, bis planmäßig sechs der 30 Triebwerke der ersten Stufe abgeschaltet wurden. Danach explodierte die Oxydatorpumpe eines Triebwerks. Wenige Sekunden vor Brennschluss der ersten Stufe explodierte die Rakete in 40 km Höhe. Über die Ursache stritten sich dann die Konstrukteure der Triebwerke und der N-1. Die ersten meinten das Abschalten von sechs Triebwerken habe zu einer Druckwelle geführt und die anderen meinten, dass der Fehler bei Triebwerk 4 lag.

Weitere Tests wurden abgesagt als Valentin Gluschko die Leitung des Projektes übernahm. Über Jahrzehnte wurde sogar die Existenz des Projektes geleugnet.

Platz 2: NOTS

Über NOTS oder Projekt Piot ist bis heute wenig bekannt. Es war ein geheimes Projekt der Air Force, bei dem man versuchte von einem Kampfflugzeug aus einen Satelliten zu starten. Dafür kamen umgebaute militärische Raketen zum Einsatz. Aufgrund der kurzen Brennzeit dieser musste ein kleiner Feststoffantrieb im Satelliten die Bahn dann zirkularisieren, sonst verglühte er beim ersten Durchlaufen des Perigäums. Die Zahl der Starts, die bekannt wurden stieg im Laufe der Jahre von vier auf sechs, die alle im kurzen Zeitraum zwischen dem 25.7 und 28.8.1958 stattfanden. Die ersten drei Starts galten als Teststarts, bei den letzten drei war auch ein nur ein Kilogramm schwerer Satellit an Bord. Jedoch klappte keiner der sechs Starts.

Platz 1: Starship

Ja ich weiß, nun kommen die Kommentare von SpaceX Fans, doch ich halte mich an Fakten, in diesem Falle Anträge an die FAA für die Startgenehmigung und nicht stark heruntergeschraubten Erwartungen des CEO („Schon ein Erfolg, wenn die Rakete nicht mit dem Startturm kollidiert“).

Beim ersten Start fielen sechs Triebwerke aus, ohne Flammenabweiser oder Schalldämpfer wurden zudem große Beschädigungen an der Startbasis hinterlassen. Die Stufentrennung scheiterte und nicht mal das Selbstzerstörungssystem reagierte als man es auslöste. Erst als die Rakete beim Zurückfallen stärkeren aerodynamischen Kräften ausgesetzt war, explodierte sie.

Flug 2 führte ein neues Stufentrennungssystem ein. Die Stufentrennung klappte, die erste Stufe explodierte aber, als sie zum Startplatz zurückfliegen sollte. Das Starship selbst explodierte dann etwas später, weil – der Vorfall ist wie vieles bei SpaceX einmalig in der Geschichte der Raumfahrt – man während des Aufstiegs Treibstoff ablies, um die Rakete leichter zu machen und der sich eben entzündete.

Flug 3 brachte das Starship in einen Orbit, doch es rollte und verglühte so beim Wiedereintritt. Die erste Stufe Superheavy schaffte das Rückkehrmanöver zum Startplatz, aber bei der Landung fielen alle Triebwerke bis auf eines aus und die Rakete explodierte rund 500 m über dem Boden. Ursache: Man hatte um den Tankdruck aufrechtzuerhalten Abgas des Vorbrenners in die Tanks geleitet, das enthält Wasser und Kohlendioxid, beides wird bei den Temperaturen im Tank zu Eis und dieses Eis führte zur Explosion von Turbopumpen. Also das gleiche wie bei der N-1 und wie dort änderte man nicht das Verfahren, um den Tankdruck zu erhalten (z.B. mit einem Wärmetauscher wie bei anderen Trägern) sondern baute Filter ein. Das wusste man seit Flug 1, aber so gingen eben noch zwei Superheavy verloren. Bis heute fallen übrigens immer wieder Triebwerke aus, bisher allerdings ohne die katastrophalen Folgen wie bei Flug 1-3.

Bei Flug 4 klappte eine simulierte Landung der SuperHeavy und das Starship kam bis zum Indischen Ozean, schlug dort aber auf, weil die Triebwerke nicht genügend Schub lieferten (Ausfall?) und wurde zudem stark beim Wiedereintritt beschädigt.

Bei Flug 5 klappte die Landung der SuperHeavy, diesmal am Startplatz. Das Starship kam nun heiler im Indischen Ozean an. aber auch zu schnell und fing nach der Landung an zu brennen.

Bei Flug 6 klappte dann das simulierte weiche Aufsetzen eines Starships erstmals. Dafür ging der Booster bei der Landung verloren, da beim Start eine Kommunikationsantenne beschädigt wurde. Manche sehen das als einen Erfolg an, nach den SpaceX Kriterien für das operative Vehikel – beide Stufen sollen wiederverwendet werden, ist der Verlust einer Superheavy ein herber Rückschlag, zudem klappte das Einfangen ja schon. Flug 7 bis 9 waren nun Starts mit einem um 1 m verlängerten Starship, aber noch den alten Triebwerken.

Bei Flug 7 klappte die Landung der SuperHeavy wieder. Das Starship dagegen explodierte kurz vor Erreichen des Orbits. Die Ursache sollen Treibstofflecks sein, die sich entzündeten. Also dieselbe Ursache wie beim ersten Falcon 1 Start. Erneut wird bei SpaceX nicht gefragt, wie man Lecks verhindert, sondern es wurden Maßnahmen getroffen, um ein Feuer zu löschen oder nicht entstehen zu lassen. Aber das Verlieren von Treibstoff ist beim Starship wohl ganz normal.

Beim Flug 8 klappte das Einfangen der Superheavy, aber erneut exploitierte das Starship kurz vor Erreichen des Orbits. Diesmal war ein Triebwerk explodiert und hatte die anderen beschädigt, die dann auch ausfielen. Die offizielle Begründung ist schwammig und erklärt wenig. Es wurde ein „Hardwarefehler in einem der mittleren Raptors identifiziert, der zu einer Treibstoffvermischung und Zündung führte“. Das man hier rätselt, zeigt sich auch in 100 Zündungen der Raptoren, die man erst jetzt und nicht vor dem ersten Teststart durchführte.

Bei Flug 9 wurde die Superheavy von Flug 7 erneut verwendet, sie explodierte aber in der Endphase der Landung, womit schon das zweimalige Verwenden wohl ausscheidet. Das Starship erreichte einen Orbit, fing dort aber erneut durch austretenden Treibstoff (siehe Flug 7) unkontrollierte an zu Taumelns, sodass es beim Wiedereintritt verglühte. Elon Musk war sich nur zu 80 Prozent sicher, dass der Flug gelingen würde, weil man bei SpaceX festgestellt hatte das man die Schrauben, die den Injektor mit der Brennkammer verbinden, nach dem Zünden erneut anziehen muss …

Das muss nicht mal ich kommentieren. Selbst wenn man Flug 6 als Erfolg ansieht, so wäre die Rakete noch unzuverlässiger als alle anderen. Bezogen auf die ersten neun Starts sind die bisherigen schlechtesten Raketen die Molnija 8K78 und die Vanguard, beide mit zwei erfolgreichen Starts bei den ersten neun Flügen. Also SpaceX ist erneut Weltmarktführer!

So das war es erst mal mit Raumfahrt bei den glorreichen 10, die nächsten beiden Teile behandeln dann Sterne und Dinosaurier.