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Der 14. Starship‑Flug wurde gegenüber der ersten Ankündigung verkürzt. Ursprünglich sollte der Flug zehn Stunden dauern. Die Dauer wurde jedoch auf drei Stunden reduziert, was effektiv eineinhalb Orbits entspricht, und das Starship ging nördlich von Hawaii nieder. Wer sich erinnert: Das war die Ankündigung vor dem ersten Teststart. Danach verlegte sich SpaceX jedoch auf suborbitale Starts, die schließlich im Indischen Ozean endeten. Das neue Ziel war aber geplant, sonst wäre dort keine Drohne gewesen, die die Landung filmte.

Neu war auch, dass ein 275 Kilometer hoher Orbit angestrebt wurde. Dieser Orbit ist so niedrig, dass man dafür eigentlich keine zwei Zündungen (kein Zweiimpulsmanöver) benötigt. Zur Sicherheit erfolgte der Brennschluss des Starship zunächst auf einer suborbitalen Bahn, die erst nach einem Review zirkularisiert wurde.

Die letzte Angabe der Befüllung bei T‑3:44 zeigte 98,1 Prozent LNG und 98,9 Prozent LOX; bei der Super Heavy waren es 96,1 / 96,2 Prozent. Bei T‑2:50 sollte die Super Heavy vollständig betankt sein und bei T‑2:10 das Starship. Man kann daher davon ausgehen, dass die Tanks diesmal voll gefüllt waren. Die Füllung wurde sukzessive seit Start 1 gesteigert.

Bei dem Audiokommentar wurde erläutert, das Stopppunkte für die erfolgreiche Mission 11 von 13 Triebwerken beim Boostback/Landung der Superheavy sind und 5 von 6 Triebwerken beim Orbiteinschuß des Starships.

SpaceX macht bei den Starts ja auch jede Menge Werbung, selbst für völlig utopische Projekte wie die KI‑Rechenzentren im Orbit. Dazu kommt die Kulisse von jubelnden Angestellten, die noch lauter und ekstatischer jubeln, sobald die Kamera auf die Angestellten gerichtet ist. Darunter fällt auch Starlink; die neuen Satelliten sollen erheblich leistungsfähiger sein als die derzeit im Einsatz befindlichen.

Da verwundert es, dass es mit Ausnahme von Start und Landung viele Bildaussetzer und Einblendungen von Schaubildern anstelle von Livebildern gibt. Offensichtlich muss das Starship dann die normale Abdeckung nutzen, während das Starship bei Start und Landung wohl privilegiert ist. Bei Starlink hat SpaceX ja, nachdem die Downloadraten im Mittel auf 50–70 Mbit/s absanken, eine Fair‑Use‑Politik eingeführt und so das Absinken der Datenrate stabilisiert. Die bei diesem Orbit ausgesetzten Starlink-V3 Satelliten verbessern aber für die meisten Nutzer nichts, denn die Bahnneigung entspricht der bisherigen also 30 Grad und damit liegen Europa und die USA zu weit nördlich. Zudem sind 26 Satelliten bei einer Flotte von über 11.000 gestarteten Satelliten selbst bei zehnfacher Kapazität kein Gamechanger.

Ereignisse:

• Bei 1:15 fällt eines der Superheavy‑Triebwerke im zweiten Ring aus.
• Beim Boostback zündet ein zweites Triebwerk der Superheavy nicht, ebenfalls in diesem Ring.
• Bei der Landung sollte die Sequenz 13 – 8 – 5 Triebwerke lauten. Es zündeten jedoch wieder die zwei Triebwerke, die schon vorher ausgefallen waren, nicht. Danach wurde gleich auf fünf Triebwerke umgeschaltet und anschließend auf drei. Diese gingen aus, bevor die Wasseroberfläche erreicht wurde. Später wurde bestätigt, dass es eine harte Landung war. Eventuell ging vorher der Treibstoff aus.
• Bei 7:17 fällt beim Starship eines der Vakuum‑Raptoren aus.
• Das führte zu Diskussionen, ob man einen Orbit erreichen sollte. Da ein Vakuum‑Raptor ausfiel, entschied sich SpaceX, die zweite Zündung mit 19 Sekunden Dauer durchzuführen. Sie erfolgte nach gut 25 Minuten und beschleunigte das Starship um 91,7 m/s.
• Bei 2:12:18 zündet ein Raptor für 8 Sekunden um zu deorbitieren. Es reduziert die Geschwindigkeit um 50 m/s.
• Die Landung verlief nach Plan mit der Sequenz 3 → 2 → 1 Triebwerke, diesmal explodierte das Starship jedoch, nachdem das Starship umfiel.
• Während der Aufstiegsphase sieht man sowohl beim Starship als auch bei der Superheavy das Ausgasen in periodischen Abständen.

Berechnungen

Da sich die Masse des Starships bei einem 19 Sekunden langen Betrieb eines Raptors kaum ändert, kann man damit die kleinstmögliche Masse berechnen. Aus der 19 Sekunden langen Betriebszeit des einzelnen Raptors – dieser Betrieb muss mit reduziertem Schub erfolgt sein, denn bei vollem Schub würde, nach Abzug der vier Sekunden für das Hochlaufen und Abschalten, die aktuelle Masse 441 t betragen – ergibt sich Folgendes:

Das niedrigste Schubniveau beträgt 40 Prozent. Rechnet man die vier Sekunden beim Hochlaufen und Abschalten mit halbem Schub, beträgt die aktuelle Masse mindestens 200 t. Das bedeutet bei lediglich 46 t Nutzlast ein Gewicht des Starships von 154 t und damit 34 bis 54 t zu viel. Beim Deobritburn muss der Schub höher sein, denn die 50 m/s Abbremsung werden in nur 8 Sekunden erreicht.

Zufälligerweise ergeben 54 t Mehrgewicht plus 46 t genau die 100 t Nutzlast, die versprochen werden. Dies ist jedoch die Mindestmasse; bei jedem höheren Schubniveau wäre die Masse größer.

* Bis suborbitale Bahn erreicht, dies wa aber bei allen Flügen vorher der Standard

Resttreibstoffe: Seit V1 erfasse ich die Resttreibstoffe, vor allem beim Starship. Diesmal ist auffällig, dass der Treibstoff bei der Landung Null war, weshalb ich meine das diese missglückt ist.

Wir sehen eine Verringerung des Resttreibstoffs um knapp zwei Prozent, auch weil die Gravitationsverluste durch zwei Triebwerksausfälle ansteigen. Dem Verlust von dreißig Tonnen Resttreibstoff stehen nur zwölf Tonnen Mehrmasse durch die sechs zusätzlichen Starlink‑Satelliten gegenüber. Da SpaceX nach den bisherigen Starts immer mit dem Ausfall von mindestens einem Triebwerk in beiden Stufen rechnen muss, denke ich, dass SpaceX die Reserve nicht weiter reduzieren kann. Die rund 46 bis 48 Tonnen Nutzlast dürften die realistische Nutzlast des Starship V3 sein.

Ich habe ja schon mehrfach geschrieben, dass physikalisch der angekündigte Sprung von 35 Tonnen bei Starship V2 auf 100 Tonnen bei Starship V3 nur möglich ist, wenn das Starship deutlich leichter wird. Ich habe dann auch eine Simulation mit meinem modellierten Starship durchgeführt. Das modellierte Starship ist nicht das reale Starship, da dessen Massenbilanz unbekannt ist, sondern ein Starship auf Basis von IFT‑12, bei dem die Nutzlast genau der von IFT‑12 entsprach und die beobachtete Resttreibstoffmenge zurückblieb. Die vier Sekunden längere Brennzeit bei der Superheavy und die zwölf Sekunden längere Brennzeit beim Starship bedeuten eine Nutzlasteinbuße von rund 1,5 Tonnen. Da SpaceX reklamiert, dass jeweils mindestens ein Triebwerk ausfallen darf, habe ich simuliert, welche Nutzlast das Starship V3 noch hätte, wenn gleich nach dem Start jeweils ein Triebwerk ausfällt. Die Einbuße ist dramatisch: Nach meinem Modell sinkt die Nutzlast von 59 Tonnen auf 32 Tonnen ab. Noch bedeutsamer ist, dass das Starship nun direkt keine LEO‑Bahnen mehr erreicht. Das Perigäum liegt beim direkten Aufstieg immer unter 200 Kilometern Höhe, es müssen also wie bei dieser Mission Zweiimpulsmanöver geflogen werden. Das dürfte auch ein Grund sein, warum es diesmal so lief. Es ist zu schwer: sechs Raptor 3 haben einen um 120 t höheren Schub als die Raptoren 2. Aber seit V1 wurde alleine 400 t mehr Treibstoff zugeladen und die Nutzlast stieg um weitere 40 t.

Beurteilung

Was erneut vorkam, waren die Ausfälle der Raptoren. Diese sind inzwischen relativ vorhersagbar. Bei IFT‑10 wurde erstmals eine Gesamtzuverlässigkeit von mehr als 88 Prozent (88,6 Prozent) erreicht, seitdem schwankt sie zwischen 88,6 und 89,6 Prozent. Bei diesem Flug waren es neun Ausfälle (über alle Brennphasen gerechnet), mithin 89,7 Prozent Zuverlässigkeit. Das führte zum dritten Verlust einer Superheavy bei der simulierten Landung (die Superheavy wäre ohnehin verloren gegangen, aber die weiche Landung fiel aus). Damit dürfte auch beim nächsten Start kein Einfangen am Startturm erfolgen. Das Ausgehen der Triebwerke kurz vor dem Aufsetzen interpretiere ich als Ausgehen durch Treibstoffmangel. In jedem falle, ist kein Treibstoff mehr nach der Anzeige vorhanden für das langsame Einschweben in den Turm. SpaceX scheint den Verlust in Kauf zu nehmen damit man Starlink-Satelliten transportieren kann. Das weiche Wassern oder sogar das einfangen am Startturm klappte einmal bei V1, V3 ist somit ein Rückschritt.

Ebenso gab es bei zwei Flügen nun Ausfälle der Raptoren des Starships. Die Situation ist die gleiche. Wie aus diesem Flug bekannt ist, müssen alle drei Sealevel‑Raptoren arbeiten, damit ein Orbit angestrebt wird. Die Zweiimpuls‑Methode liefert die Sicherheit, dass kein Starship im Orbit verbleibt, wenn es Triebwerksausfälle hat, sondern bei Nichterreichen des Orbits wieder verglüht. Ein unkontrolliertes, über 100 t schweres Starship, das dank Hitzeschutzschild nicht komplett verglüht, würde sicher die FAA auf den Plan rufen.

Bei drei Flügen des V3 gab es zwei Ausfälle von Triebwerken im Starship, mithin eine Fehlerquote von ²/₁₈ = ¹/₉. Da es jeweils drei Vakuum‑ und drei Meereshöhen‑Triebwerke gibt, beträgt das Ausfallrisiko eines Sealevel‑Raptors ¹/₁₈. Alle drei müssen funktionieren, sonst wird kein Orbit angestrebt. Nebenbei braucht man auch drei Triebwerke für die Landung, das ist kritischer als der Orbit- / Deorbitburn für die ein Triebwerk ausreicht. Das bedeutet, jeder 18. Start sollte keinen Orbit erreichen, also eine rechnerische Zuverlässigkeit von 94,4 Prozent, was für heutige Maßstäbe extrem schlecht ist. Entsprechend hat man auch zum dritten Mal hintereinander eine Superheavy nicht weich aufsetzen können.

Besonders schlimm: Der Trend ist nicht ansteigend, was die Zuverlässigkeit der Raptoren angeht. IFT‑6 war bisher der einzige Flug, bei dem alle Triebwerkszündungen erfolgten. Sowohl das Starship V1 wie auch V2 erreichten ein unveränderliches Niveau bei den letzten beiden Flügen. Mal sehen, ob dies bei V3 ebenfalls so wird. Der Hauptgrund dürfte wie bei den vergangenen Starts (so bei der Nachlese zu IFT‑13 verkündet) die Bildung von Eis in den Leitungen sein, die auf einem Designfehler beruht: Um den Anpressdruck aufrechtzuerhalten, leitet SpaceX die Abgase der Vorbrenner zurück in die Tanks. Diese Abgase enthalten Wasserdampf, der bei den kryogenen Temperaturen zu Eis gefriert. Das Eis verstopft dann die Leitung zu den Turbopumpen. Gelöst hat SpaceX das Problem noch nicht; man baute Filter in die Leitungen ein und installierte am Tankeinlass Diffusoren, die verhindern sollen, dass das Gas auf die kalte Tankwand trifft.

Die Zeit zwischen zwei Starts war mit 66 Tagen sogar noch länger als zwischen den ersten beiden Starts von V3. Dabei lief der spätere Start etwas besser: Das Starship überlebte und die Superheavy landete zwar hart, aber es gab weniger Triebwerksausfälle als bei IFT‑12.

Immerhin wurde ein Orbit erreicht und echte Starlink‑Satelliten ausgesetzt. 26 Stück waren dabei, sechs mehr als beim letzten Mal, was einer Nutzlast von etwa 47 t entspricht. Noch besser als beim letzten Mal erkennt man die dünne Öffnung der Nutzlastsektion an der Basis. Durch diese Öffnung werden die flunderartigen Starlink‑Satelliten ausgestoßen. Das ist eine Speziallösung für diese Nutzlast und es scheint so, als hätte sich SpaceX vom Transport anderer Nutzlasten verabschiedet, für die man die Nutzlastsektion entlang der Längsachse öffnen müsste. Aus Industriekreisen hört man jedoch, dass SpaceX keine Aufträge mehr für die Falcon 9 annimmt — zuerst für Rideshare‑Missionen, inzwischen auch für Einzelstarts. Ab Ende 2028/29 sollen die letzten Starts erfolgen. Kleines Detail am Rand: Im Audiokommentar wurde erläutert, dass ein Starship‑Start mit Starlink‑V3‑Satelliten eine Kapazitätserweiterung wie zwanzig Starts der Falcon 9 mit Starlink‑V2‑Mini‑Satelliten entspricht. Da jeder V3‑Satellit die zehnfache Kapazität eines Starlink‑V2‑Mini‑Satelliten hat und die Falcon 9 davon 23 bis 28 Stück transportiert, bedeutet das, dass die Nutzlast des Starships momentan nur der doppelten Nutzlast der Falcon 9 entspricht (20 / 10 = 2). Das liegt weit entfernt von den hundert Tonnen versprochener Nutzlast.

Warum die Mission von zehn auf drei Stunden verkürzt wurde, bleibt offen. Rein technisch wäre der früheste Zeitpunkt, um zum Startturm zurückzukehren, zwölf Stunden. Ich vermute, SpaceX ist auf Nummer sicher gegangen, denn natürlich verdampft in dieser Zeit Treibstoff.

Ich bin ehrlich gespannt, wie SpaceX das Starship im Mechzilla einfangen will. Die Superheavy hat dazu vier Grid‑Fins, die bei diesem Start schon kurz nach dem Abheben ausgefahren waren – trotz des höheren Luftwiderstands. Das Starship hat nichts Vergleichbares, und die Flügel oben sind nicht starr, sondern dienen der Steuerung beim atmosphärischen Eintritt. Das Einfangen wird man sicher nicht mit dicken Flügeln durchführen, die eine hängende Last von derzeit 150 bis 200 t aushalten müssten.

Fazit

In der Summe finde ich, dass dieser Flug noch weniger geglückt ist als der letzte. Die Superheavy ging verloren, es gab mehr Triebwerksausfälle in der Superheavy als beim letzten Mal, und der Resttreibstoff der Superheavy ging aus. Das heißt, in Zukunft wird SpaceX die Nutzlast wohl reduzieren müssen, wenn die Superheavy geborgen werden soll.

Das Starship hatte erneut einen Triebwerksausfall, das Starship explodierte wie bisher bei der Landung. Immerhin scheint es weniger Beschädigungen des Hitzeschutzschildes gegeben zu haben. Aber auch beim Starship war der Resttreibstoff kleiner als beim letzten Mal. Ich würde aus beiden Gründen vermuten, dass der nächste Flug mit weniger Starlink‑Satelliten stattfinden wird.

Mit der Verkürzung der Missionsdauer von zehn auf drei Stunden hat SpaceX zwar einen Orbit erreicht, aber es ist wieder nur ein Minischritt. Zwölf Stunden wären die Minimaldauer für eine Mission, wenn das Starship wieder am Startort landen soll. Das wurde nicht erreicht; ich vermute, die Verdampfungsraten sind zu hoch. Nach einer Simulation verliert das Starship rund 4,6 Tonnen Treibstoff pro Tag. Wenn nahezu kein Resttreibstoff vorhanden ist, ist das durchaus keine vernachlässigbare Größe.

Mal sehen, was der nächste Flug bringt. Ich vermute eine verlängerte Missionsdauer aber weniger Satelliten. Bisher sehe ich auch nicht, wie SpaceX das Starship einfangen will.