Vor dem 12-ten Testflug des Starships IFT-12 – eine Analyse

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Ich habe ja schon was dazu geschrieben, nun ist der Start angekündigt für den 19.5.2026 um 5:30 pm ct, das müsste, wenn ich richtig gerechnet habe, um 0:30 am 20.5.2026 bei uns sein.

Hier mal eine kurze Zusammenfassung was man bisher vom Test weiß. Zuerst einmal das bekannte – der Ablauf. Es ist genau derselbe wie beim letzten Test bzw. wenn man Details weglässt, wie alle Tests bisher: eine suborbitale Bahn mit einer Wasserung des Starships im Indischen Ozean, keine Bergung des Starships, keine Bergung der Superheavy.

Was ist neu? Nun es wird die Startrampe 2 eingeweiht, die auch das Starship einfangen kann, das konnte die erste Rampe noch nicht. Es sind mehr Starlink Simulatoren an Bord. Bei den vorherigen Starts waren es 6 bis 8 Simulatoren, nun sind es 22. Beide Stufen sollen Raptor 3 einsetzen. Die neuen Triebwerke sollen auch der Grund sein, warum man den Booster nicht bergen will, sondern in kontrolliert im Atlantischen Ozean versinken lässt. Die neuen Triebwerke und andere Verbesserungen sind nach offiziellen Angaben der Grund warum man wieder die suborbitale Bahn einschlägt. Damit kann man mit geringstem Risiko die Änderungen testen.

Die Raptoren sind die wesentliche Änderung beim V3. Sie haben mehr Schub, wie SpaceX schreibt; „Raptor 3 engines deliver increased thrust, with sea-level variants now producing 250 tf (551,000 lbf) up from 230 tf (507,000 lbf), while vacuum engines produce 275 tf (606,000 lbf) up from 258 tf (568,000 lbf)”. Außerdem sind sie leichter: “Mass of the Raptor sea-level engines has been reduced to 1,525 kg from 1,630 kg. Overall vehicle-level mass savings reach approximately 1 ton per engine through simplification of the engine itself, vehicle-side commodities, and supporting hardware.”. Die 3D-gedruckten Triebwerke sollen bedeutend vereinfacht sein: “Sensors and controllers are now internally integrated and covered by engine thermal protection, eliminating the need for individual engine shrouds on both Starship and Super Heavy. All engine variants will also now feature a redesigned ignition system.“.

Anders als bei den letzten Flügen gibt es weniger Experimente mit dem Hitzeschutzschild. Bei den Flügen des V2 wurde mehrmals Kacheln weggelassen oder beschädigt. Diesmal fehlt nur eine Kachel, dafür werden einige weiß angestrichen. Sie fungieren als visuelles Ziel für zwei der Starlink-Simulatoren die ein Kamerasystem an Bord haben. Aufgrund der suborbitalen Bahn gehen die beiden Simulatoren mit Kameras wie die anderen verloren.

Ich habe hier mal die Ereignisse nach dem Abheben mit dem Ablauf von Flug 11 gegenübergestellt. Beides sind nicht die Zeitangaben der realen Ereignisse, sondern die Angaben von SpaceX vor dem Start:

Zeit Ereignis IFT-12 IFT-11 Differenz (Sekunden)
00:00:00 Liftoff 00:00:02 0
00:00:45 Max Q (Moment der größten aerodynamischen Belastung auf die Rakete) 00:01:02 -17
00:02:22 Super Heavy MECO (Abschaltung der meisten Triebwerke der Superheavy) 00:02:37 -15
00:02:24 Hot-Staging (Zündung der Starship-Raptoren und Stufentrennung) 00:02:39 -15
00:02:30 Beginn des Boostback-Manövers der Super Heavy 00:02:49 -19
00:03:30 Ende des Boostback-Manövers der Super Heavy 00:03:38 -8
Abwurf des Stufenadapters 00:03:40
00:06:34 Beginn des Lande-Brennmanövers der Super Heavy 00:06:20 +14
00:06:59 Ende des Lande-Brennmanövers der Super Heavy 00:06:36 +23
00:08:11 Triebwerksabschaltung des Starships 00:08:58 -47
00:17:37 Beginn der Nutzlast-Demonstration 00:18:28 -51
00:27:15 Abschluss der Nutzlast-Demonstration 00:25:33 +98
00:38:37 Raptor-Zündtest im Weltraum (Relight-Demo) 00:37:49 +48
00:47:47 Wiedereintritt des Starships in die Atmosphäre 00:47:43 +4
01:02:29 Starship erreicht transsonische Geschwindigkeit 01:03:30 -71
01:03:08 Starship unterschreitet die Schallgeschwindigkeit 01:03:52 -54
01:05:06 Beginn des Lande-Brennmanövers 01:05:58 -52
01:05:08 Starship führt Landeflipp-Manöver aus 01:06:00 -52
01:05:17 Lande-Brennvorgang wechselt von 3 auf 2 Triebwerke 01:06:09 -52
01:05:24 Lande-Brennvorgang wechselt von 2 auf 1 Triebwerke Keine Angabe
01:05:26 Wassern im Indischen Ozean. 01:06:25 -61

Hier nun noch die Brennzeiten der Stufen:

Ereignis IFT-12 IFT-11 Änderung
Brenndauer Superheavy Antriebsphase 142 s 157 s 10,5 %
Boostback Sueprheavy 60 s 49 s
Landung Superheavy 25 s 16 s
Brenndauer starship Antriebsphase 347 s 379 s 9,2 %
Landung Starship 20 s 27 s

Ich lasse mal die Brenndauern bei den Landungen außen vor, auch weil das viel mit den Bahnen und den Abschaltsequenzen der Triebwerke zu tun hat, aber man sieht bei SuperHeavy und Starship bei den Zeitdauern des Hauptantriebs eine Reduktion um 10,5 % bzw. 9,2 %.

Schauen wir uns mal die beiden Starships in den wenigen bekannten technischen Daten an:

Ereignis V2 V3 Steigerung
Treibstoff SuperHeavy 3250 3650 12,3 %
Treibstoff Starship 1500 1600 10,7 %
Schub SuperHeavy 7150 8240 15,2 %
Schub Starship 1400 1600 14,2 %

Der Schub steigt stärker als die Treibstoffladung zwischen V2 und V3, allerdings reden wir um 3 bis 4 % mehr, sodass die Verkürzung der Brenndauer um rund 10 % nur geht, wenn man Treibstoff weglässt, würde man – wie dies bisher der Fall war die Triebwerke nie mit dem Nennschub betreiben, so wäre die Diskrepanz noch größer. Ich denke, auch diesmal ist die Rakete nicht voll betankt.

Die größere Nutzlast des Starships V3 sieht man an den mitgeführten Starlink-Simulatoren. Die Starlink V2 Satelliten sollen 1,5 bis 2 t wiegen, gilt das auch für die Simulatoren, so sind 14 mehr davon eine zusätzliche Nutzlast von 21 bis 28 t. Eine deutliche Steigerung, aber SpaceX verspricht ja 65 t mehr (100+ zu 35 t). Da bleibt noch etwas Luft nach oben. Auf der anderen Seite wogen die bisherigen 8 Simulatoren ja auch nicht die 35 t die das Starship V2 transportieren konnte, sondern maximal 16 t. Schon diese Version wurde ja nicht voll betankt und die Triebwerke hatten auch nicht den Nennschub, sodass die Performance geringer war. Man sieht dies übrigens an der Länge: Zwischen V1 und V2 steig die um 1,8 m und zwischen V2 und V3 um weitere 1,3 m. 1 m Verlängerung erlaubt bei dem Treibstoffgemisch aber nur die Mitführung von 52,8 t Treibstoff. Die Treibstoffmenge stieg aber um 300 t beim Übergang V1 zu V2 und 500 t beim Übergang von V2 zu V3, was eigentlich eine Verlängerung 15,2 m erfordern würde und nicht 3,1 m.

Das leitet über zu den Raptor 3. Sie haben nach SpaceX einen höheren Brennkammerdruck und damit mehr Schub, denn wiederum braucht man, weil immer mehr Treibstoff zu geladen wird – 500 t beim Übergang vom V2 zu V3, 1.100 t werden es beim V4 gegenüber dem V3 mehr sein. Am spezifischen Impuls, der wichtig für die Nutzlast wichtig ist, ändert dies nichts. Der dürfte eher sinken, denn die Düse bleibt ja gleich so steigt der Düsenmündungsdruck und damit die nicht nutzbare Restenergie und es wird mehr Treibstoff im Vorbrenner verbrannt, um den Druck überhaupt zu erzeugen. Der größere Unterschied scheint zu sein, dass sie wesentlich „sauberer“ aussehen also man weniger Leitungen und angebrachte Teile sieht. Das kann die 100 kg Einsparungen pro Triebwerk ausmachen, es ist davon auszugehen das die Brennkammer als zentrales Teil schon von Anfang an auf die 350 Bar ausgelegt sind, schon beim V1 war ja klar, dass man schubstärkere Triebwerke braucht, weil man mehr Treibstoff zuladen muss. Was mich vielmehr erstaunt, ist die Angabe, das man in der Unterstützungshardware 1 t Gewicht einspart. Ein Triebwerk braucht einen Rahmen der die Kräfte gleichmäßig verteilt, einige Triebwerke auch Schwenkmechanismen. Aber das dies zwei Drittel der Masse eines Triebwerks ausmacht ist schon viel, typisch ist ein Drittel bis die Hälfte des Triebwerksgewichts. Aber vielleicht rechnet SpaceX einfach anders und zählt zur Unterstützungshardware einiges was traditionell zum Triebwerk zugerechnet wird. So wäre auch das irrwitzig hohe Schub-/Leermasseverhältnis von 180 zu 1 beim Merlin (viel besser als beim Raptor) zu erklären. Einsparungen bei dieser Unterstützungsstrukturen wurden ja schon beim V2 versprochen. Die Bemühungen führten aber nur zu Explosionen, sodass man wieder zurückruderte und die letzten Flüge zeigten Verkleidungen um die Triebwerke damit Explosionen nicht die anderen beschädigen. Das war bei V1 noch nicht nötig,

Was nicht angekündigt wird, ist das mal das Starship operativ wird. Dazu muss ja nicht die Wiederverwendung klappen, es reicht, dass es einen Orbit erreicht und Nutzlast aussetzt. Stattdessen sollen nun die ersten Tankerflüge und Demos für den Treibstofftransfer beginnen. Gebaut wurde es ja um Starlink Satelliten zu starten, die wurden nun mit Falcon 9 gestartet und Shotwell kündigte schon an, dass es nun weniger Starts der Falcon 9 geben wird, das heißt man braucht es dafür nicht mehr Starlink wird ohne Starship fertiggestellt. Es hat einfach zu lange gebraucht, um einsatzfähig zu sein, nur mal zur Erinnerung, der erste suborbitale Flug sollte 2020 erfolgen, der operative Einsatz 2021 und von dem ist man immer noch entfernt, obwohl wir mittlerweile 2026 haben.

Aber Elon Musk hat schon eine neue Nutzlast. Ein Abkommen mit Intel hat Intels Börsenkurs auf ein neues Allzeit-Hoch gebracht. Intel liefert die Technologie für die Fertigung der KI Chips. Laut der Terafab-Website sind die Abermillionen Chips für die Musk-Firmen Tesla, xAI und SpaceX gedacht. Außer in autonomen Autos und humanoiden Robotern sollen Terafab-Halbleiter auch in KI-Rechenzentren im Weltall landen. Der erste Satellit mit dem Chip „D3“ heißt AI Sat Mini, ist wegen der Solarpaneele aber rund 170 Meter lang und soll 100 Kilowatt Rechenleistung in einer Erdumlaufbahn bereitstellen.

Ich habe das schon mal detailliert durchgerechnet, aber im Endeffekt kann man es auf eine Tatsache reduzieren. Alles im All ist teuer und komplizierter. Nur die Energieausbeute ist höher, die muss also alle Zusatzkosten aufheben. Der einzige Vorteil ist das dort 4.320 Stunden pro Tag die Sonne schient und 30 % intensiver als auf der Erde. Die besten Standorte auf der Erde kommen nur auf 2.500 Stunden pro Jahr. Lohnt sich dafür der Aufwand? Ich meine nicht. Zum einen wegen der Transportkosten ins All, dann kann man die Hardware nicht auswechseln, und da ich annehme das Musk kommerzielle Solarzellen einsetzt, nehmen die auch stark an Leistung durch die UV-Strahlung und Ionen ab, sodass der Vorteil der Energieausbeute dahinschmilzt. Vor allem gäbe es ja auch billigen Strom aus regenerativen Quellen auf der Erde. Solarstrom ist ja der teuerste regenerative Strom und eigentlich nicht für KI-Rechnungen geeignet wegen der Variabilität. Geothermie (Island) oder Wasserkraft (Norwegen) wären viel besser geeignet, stehen dauernd zur Verfügung und günstiger, ja selbst Atomkraftwerke könnten sich lohnen, wenn die Preisversprechen der Small Modular Reaktors eingelöst werden (im Prinzip will man die hohen Kosten, die heute ein neues Atomkraftwerk verursacht, weil es ein Einzelprojekt ist, dadurch senken das man in Serie baut, also die Entwicklungskosten nur einmal anfallen). Vor allem: Es ist ja nicht der Strom, der die KI-GPU in der Nutzung teuer macht. Aktuell kostet eine H100 GPU 80 GB PCI Karte rund 38.000 Euro, sie braucht 350 Watt. Das sind pro Jahr bei 24/7 Betrieb 3066 kWh die bei einem Industriestrom von 12 ct/kWh 368 Euro Kosten – 1 % des Kartenpreises. Daneben liegt Intel ja in der Leistung hinterher, NVIDIA ist der Marktführer auch in der Performance Musk würde also zweitklassige Systeme ins All schicken, was noch weniger Sinn macht.

Ach ja: In den USA wo die Fab ja entstehen soll dauert der Bau durchschnittlich 38 Monate. Das lässt immerhin noch drei Jahre Zeit das Starship operativ zu bekommen.

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