Bernd Leitenbergers Blog

Vorschau dreizehnter Testflug des Starships IFT-13

Der dreizehnte Testflug des Starships soll voraussichtlich am Donnerstag, dem 16. Juli, starten. Das 90-minütige Startfenster öffnet sich um 17:45 Uhr CT (Central Time). Das ist 0:45 am 17. Juli bei uns. Der Testflug dürfte insofern spannend sein, weil er der erste Teststart nach dem IPO ist. Seit die Aktie an der Börse ist – nun auch schon ein Monat her – stieg sie nach den ersten schnellen Gewinnmitnahmen von 160 auf 225,4 Dollar, ist seitdem aber im Sinkflug und berührte in den letzten Tagen die 140 Dollar Marke und liegt damit unter dem Ausgabepreis. Dabei dürfen die Anleger, die eine Aktie zugeteilt bekamen, diese noch nicht mal verkaufen, Es gibt ein sehr komplexes Reglement das vorschreibt, wer wann wie viele Aktien verkaufen darf. In jedem Falle wird der Start Einfluss auf den Aktienkurs haben, negativ oder positiv, sind die ambitionierten Projekte mit KI-Rechenzentren im All doch nur mit einer sehr häufig startenden Schwerlastrakete durchführbar.

Jede andere Firma würde sich daher besonders viel Mühe geben diesen Start vorzubereiten und alles doppelt und dreifach checken, damit er möglichst ohne Probleme abläuft, denn schon jetzt hat die Firma 700 Mrd. Dollar an Wert verloren (so viel wie das Infrastrukturpaket der Bundesregierung) und das in einem Monat. Aber bei SpaceX bin ich mir nicht sicher, ob dieser Start anders vorbereitet wurde wie der Letzte, ich würde eher nicht drauf tippen.

Der bevorstehende Flug wird ähnliche Ziele verfolgen wie der vorherige Testflug, und erstmals Starlink V3-Satelliten der nächsten Generation transportieren. Es gab offensichtlich eine Umbenennung, den vorher waren die nächsten Satelliten nach der ersten Generation die V2. Es gab auch Erklärungen für das Versagen beim letzten Flug.

Der Flug ist eine weitestgehende Wiederholung des letzten Flugs da dort einiges nicht geklappt hat. Bei der Stufentrennung von Flug 12 führten nach Angabe von SpaceX geringfügige Abweichungen beim Triebwerksstart des Raumschiffs zu einer Abweichung der Drehrichtung des Boosters um etwa 90 Grad. Die Startsequenz wurde modifiziert, um robuster gegenüber Timing-Schwankungen zu sein und die Drehung in die gewünschte Richtung zuverlässiger durchzuführen. Nach der Stufentrennung und der Drehung versuchte der Super Heavy-Booster, seinen Boostback-Brennvorgang durchzuführen. Fünf seiner 13 Triebwerke hatten Probleme beim Wiederzünden, wodurch der Boostback-Brennvorgang vorzeitig abgebrochen wurde. Die Super Heavy für diesen bevorstehenden Flug verfügt nach SpaceX über Hardware-Modifikationen zur Verbesserung der Wiederzündzuverlässigkeit sowie über aktualisierte Triebwerksalarme und Abbruchmechanismen, für einen besseren Betrieb mehrerer Triebwerke. Die Frage ist, warum diese Startsequenz so empfindlich ist, dass kleine Abweichungen gleich zum kompletten Abschalten der SuperHeavy führten. Sollte ein Gefährt, das nach Ankündigungen täglich startet nicht besonders robust sein? Sonst ist doch die Gefahr groß, das andere kleine Abweichungen wieder zum kompletten Verlust einer SuperHeavy führen, womit dieser enge Zeitplan unmöglich ist.

Die Starship-Oberstufe soll 20 Starlink-V3Satelliten Aussetzen, die Wiederzündung eines einzelnen Raptor-Triebwerks im Weltraum demonstrieren sowie die schon bekannte Landung im Indischen Ozean durchführen. Etwa 40 Sekunden nach der Stufentrennung verlor Starship bei IFT-12 eines der drei vakuumoptimierten Raptoren. Das Raumschiff konnte seine geplante suborbitale Flugbahn erreichen. Es wurden verschiedene Hardware- und Betriebsmodifikationen vorgenommen, aber nicht erklärt was die Ursache des Triebwerksausfalls war und was man getan hat. Ebenso wurde nicht auf die bei IFT-12 ausgebliebene Wiederzündung eines Raptors (dies erfolgt nicht mit den Vakuumtriebwerken, da diese nicht schwenkbar sind) ausblieb. Man vertröstet nur für eine ferne Zukunft: Weitere Zuverlässigkeitsverbesserungen sind für zukünftige Versionen des Raptor-Triebwerks geplant.

Starship wird erstmals V3-Starlink-Satelliten ins All befördern, also nicht wie bisher Dummys. Im Rahmen dieses ersten Tests sollen 20 Satelliten ausgesetzt werden, die mit Solarzellen und Antennen ausgestattet sind und versuchen, über Hochleistungslaser Verbindungen zu Bodenstationen in Südafrika und der Starlink-Konstellation herzustellen. Die Starlink-Satelliten befinden sich auf derselben suborbitalen Flugbahn wie Starship, gehen also verloren. Sinnvoll wäre das Erreichen eines Orbits, selbst wenn es nur für Tests ist, doch dass dürfte die FAA nach dem verlauf des letzten Tests sicher verboten haben. Wahrscheinlich hatte man bei SpaceX nicht mit einer Wiederholung von IFT-12 gerechnet und peilte für diesen Test erstmals an die V3 Satelliten im Orbit auszusetzen, was nun eben entfallen muss. Wie schwer die V3 Satelliten sind und damit eine realistische Abschätzung der Nutzlast das bleibt geheim, wohl weil sie deutlich unter den 100 t liegt die Starship V3 transportieren soll. Für Starlink V2 wurden 1,5 bis 2 t genannt, sodass 20 Satelliten nur einer Nutzlast von 30 bis 40 t entsprechen, bei IFT-12 waren es noch 22 Satelliten, die Nutzlast sinkt also auch beim V3 wieder ab, ähnliches gab es bei V2 wo anfangs mehr Simulatoren mitgeführt wurden als am Schluss.

Sechs der Satelliten wurden mit Kameras ausgestattet, um den Hitzeschild der Starship aufzunehmen. Mehrere Hitzeschutzkacheln der Starship wurden weiß lackiert, um fehlende Kacheln zu simulieren und als Bildziele im Test zu dienen. Mehrere Hitzeschutzkacheln werden an der Metallseite der hinteren Klappen der Starship angebracht, zusammen mit modifizierten Kacheln und Befestigungsmechanismen am Hitzeschild des hinteren Bereichs, um Flugdaten zu verschiedenen Befestigungsmöglichkeiten zu sammeln. Es wird der Hitzeschild der Starship mit lastmessenden Kacheln ausgestattet, um Messungen durchzuführen, da das Raumfahrzeug beim Aufstieg einem höheren dynamischen Druck ausgesetzt ist als bei früheren Flügen. Dies führt zu einer zusätzlichen Belastung der Kachelbefestigungen, ermöglicht aber eine höhere Nutzlastkapazität für den Transport in den Orbit.

Insgesamt sind die Änderungen relativ klein, es wurden eigentlich nur Probleme adressiert, die beim letzten Flug auftraten, bzw. beim Ausfall des Vakuumraptors scheint man nach der Ankündigung selbst bei SpaceX nicht zu wissen, woran es lag. Mit so kleinen Fortschritten werden wir noch eine Menge Teststarts sehen.

Immerhin spricht die Firma vom 13-ten Testflug. In den USA scheint der Aberglauben um diese Unglückszahl ja noch größer zu sein als bei uns. So gibt es in Hotels keine Zimmernummer 13 und in manchen Wolkenkratzern keine 13-te Etage. Nach der – meiner Ansicht nach nicht misslungenen Apollo-Mission 13 – vermied man ja im Space Shuttleprogramm die Nummer 13 (in den beiden vorherigen Programmen Mercury und Gemini endete das Programm jeweils vor dem Erreichen der „13“. Nach STS-9 wurde die Nummerierung auf ein undurchschaubares System aus Finanzjahr (erste Ziffer, Startplatz (zweite Ziffer) und einem fortlaufenden Buchstaben umgestellt. Was das System komplex war nicht nur, dass das Finanzjahr schon am 1. Oktober beginnt, sondern auch weil Missionen gestrichen wurden und vorgezogen oder verzögert wurden, so war die Reihenfolge nicht mehr chronologisch. Die Unglücksmission der Challenger war STS-51L, also eigentlich eine Mission von 1985 (vorher erfolgten schon STS-61A bis C). Nach dem Verlust der Challenegr ging man wieder auf die Durchnummerierung über beginnend mit STS-26, allerdings auch nicht chronologisch, sondern nach dem Plan.

SpaceX hätte angesichts des Faible des CEO auch von IFT 12++ oder IFT –14 sprechen können… Immerhin hat er ja jetzt schon eine gute Ausrede, wenn der Start wieder mal nicht richtig erfolgreich verläuft, also nicht richtig erfolgreich für Außenstehende, nach Musk war ja jeder Start bisher ein Erfolg. Hier die offizielle Timeline nach SpaceX.

Countdown

Std./Min./Sek. Ereignis

00:50:00 Der Flugdirektor von SpaceX führt eine Umfrage durch und gibt grünes Licht für die Treibstoffbeladung.

00:36:33 Booster-LOX-Beladung im Gange

00:35:00 Beladung mit Boostertreibstoff (flüssiges Methan) im Gange

00:34:14 Schiffstreibstoffladung in Bewegung

00:34:13 Schiffsbeladung mit flüssigem Sauerstoff (LOX) im Gange

00:21:40 Raptor beginnt mit der Triebwerkskühlung des Boosters und des Schiffs

00:02:50 Booster-Treibstoffbeladung abgeschlossen

00:02:10 Schiffstreibstoffladung abgeschlossen

00:00:30 Der Flugdirektor von SpaceX gibt grünes Licht für den Start

00:00:17 Flammenumlenkeraktivierung

00:00:03 Startbefehl für das Booster-Triebwerk

00:00:00 Abheben

Start

Std./Min./Sek. Ereignis

00:00:00 Abheben

00:00:58 Max Q (Moment der maximalen aerodynamischen Belastung der Rakete)

00:02:18 Super Heavy MECO (die meisten Motoren abgeschaltet)

00:02:21 Zündung und Stufentrennung des Starships

00:02:25 Super Heavy Boostback Burn Start

00:03:03 Super Heavy Boostback Burn Ende

00:06:27 Super Heavy Landung Start

00:06:53 Super Heavy Landung Abschaltung

00:08:05 MECO Startship

00:16:40 Payload-Bereitstellungsdemo starten

00:27:39 Payload-Bereitstellungsdemo abgeschlossen

00:38:58 Raptor-Demo zur Wiederzündung

00:47:30 Eintritt des Raumschiffs in die Atmosphäre

01:02:23 Starship ist transsonisch.

01:03:01 Schallgeschwindigkeit unterschritten

01:05:01 Landebrennstart

01:05:03 Drehung mit Überschlag

01:05:12 Landeanflug mit 3 → 2 Triebwerken

01:05:19 Landeanflug mit 2 → 1Triebwerken

01:05:21 Wassern

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