Braucht die NASA ein neues Triebwerk?

… und zwar für Schwerlastraketen auf der Basis von RP-1/LOX? Diese Frage stellte sich mir als ich bei Space Reviews diesen Artikel las. In dem dort verlinkten PDF der NASA ist wenig konkretes:

„This new rocket would take advantage of the new technology investments proposed in the budget primarily a $3.1 billion investment over five years on heavy-lift R&D. This propulsion R&D effort will include development of a U.S. first-stage hydrocarbon engine for potential use in future heavy lift (and other) launch systems“.

Nun das ist doch ein Aufhänger für Spekulationen. Also spekulieren wir. Fangen wir mal technologisch an. Bei der Ares V war ja das RS-68B vorgesehen. Das RS-68 treibt die Delta 4 an. Das RS-68B ist etwas schubstärker und soll zuverlässiger sein. Die NASA hat damals recht lange beratschlagt, was die bessere Wahl ist: Das SSME oder das RS-68. Ersteres war lange Zeit die bessere Wahl, da es ja für bemannte Einsätze entwickelt wurde. Es gab aber einige Bedenken. Zum einen ist das SSME wegen der hohen Leistung auch teuer in der Herstellung. Ein RS-68 kostete deutlich weniger trotz doppelt so hohem Schub. So wären recht viele Triebwerke für eine Schwerlastrakete benötigt worden und diese recht teuer. Das ist so ein typisches fehlgeleitetes Denken: Bei einer Schwerlastrakete, die vielleicht 10-20 mal fliegt, stehen die Entwicklungskosten in keinem Verhältnis zu den Produktionskosten. Besonders, wenn sie bemannt sein soll, weil da viel mehr Tests erfolgen als bei unbemannten Trägern. Selbst wenn die NASA also mehr für die SSME zahlen müsste, wären die Gesamtinvestitionen wohl geringer gewesen. Was aber gegen das SSME sprach, war der geringe Bodenschub von nur 1.700 KN (RS-68: 2.950 kN). So wären recht viele Triebwerke nötig gewesen und dass macht das Design recht komplex, auch wenn vielleicht ein Triebwerksausfall unwahrscheinlich ist. Continue reading „Braucht die NASA ein neues Triebwerk?“

Dann klappts auch mit der Ares…

Ares ist derzeit in der Diskussion: Einige Jahre nach Beschluss für die heutige Konfiguration propagieren noch immer Lockheed und Boeing ihre Raketen als Alternative: Es käme billiger und ginge schneller. Auch DIRECT propagiert eine Alternative unter der Verwendung schon bewährter Technologie – diesmal rekrutieren sich die Befürworter aus den eigenen NASA Reihen. Gleichzeitig gibt es Probleme mit den Vibrationen der Booster bei der Ares I+V. Zeit für einen Eintrag in der Rubrik „Gut das wir es besser wissen“. Also wie hätte ich Ares durchgeführt? Fangen wir mit der Ares I an. Diese soll sind 25 t zur ISS befördern. Brauche ich dazu eine neue Rakete? Nein, dazu hätte man die Heavy Versionen der Delta und Atlas nehmen können. Die NASA hat diese Konfigurationen auch untersucht, meinte aber sie wären zu teuer in der Entwicklung und Betrieb und vor allem nicht sicher genug. Das LOC Risiko (Loss of Crew) wurde mit 1:1000 beziffert. Ares I soll bei 1:2000 liegen. Beginnen wir mit dem letzten: Wie gut ist die NASA im Berechnen des LOC Risikos? Vor dem Verlust der Columbia lag es nach NASA Angaben bei 1:424. Danach revidierte man es zu 1:80. Nach Challenger lag es bei 1:26. Wie hoch es vorher war, wissen wir nicht, aber ich wette die NASA bezifferte es nicht zu 1:26, sonst hätte sie sicher keine Astronauten fliegen lassen. Also stellen wir fest: Im Berechnen dieses Risikos hat sich die NASA also zweimal gravierend geirrt und dies bei Raumfahrzeugen, die über Jahre oder gar Jahrzehnte im Einsatz waren. Continue reading „Dann klappts auch mit der Ares…“