Starship

Nachlese elfter Teststart des Starships IFT-11

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Die Nachlese zum gestrigen Starship-Start kann ich recht kurz machen, denn diesmal klappte noch mehr als beim letzten Mal. Dauerhaft, zusammen mit dem Artikel für den Flugplan und Abbildungen findet ihr das ganze auch auf der Website. Drei Dinge fielen mir auf:

  • Beim Boostback-Burn der Super Heavy schaltete eines der 13 Triebwerke ab. Bei der endgültigen Landung war es aber wieder aktiv.
  • Nach den Anzeigen und auch dem Kommentar liefen die Triebwerke bei der Landung der Super Heavy nicht bis zum Schluss, sondern schalteten in 300 m Höhe ab, den Rest der Strecke fiel die Stufe dann ins Wasser. Die Kamera schaltete dabei von der Bodenkamera auf die Kamera an der Rakete um, bei der man dies nicht erkennen kann. SpaceX filtert natürlich die Information und nutzt meist Sichten, die keine Rückschlüsse erlauben, ob Triebwerke noch laufen oder die Rakete senkrecht herunterkommt. Das ist neben der Jubelkulisse, die man ja leicht durch eine Plexiglaswand außen vor lassen könnte, so von SpaceX gewollt. Das zeigen auch die Aufnahmen der Menge, die sobald sie ins Bild kommt, anfängt noch lauter zu jubeln und die Hände in die Luft zu recken.
  • Bei der Landung gab es deutlich weniger Beschädigungen der Oberfläche des Starships als beim letzten Mal.

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Vor dem Starship-Teststart IFT-11

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Am 13.ten Oktober plant Space den nächsten Start eines Starships, den elften insgesamt und den letzten eines Starship V2, von dem wie vom Starship V1 sechs Stück gebaut wurden, eines wurde aber schon vor dem Start am 18. Juni bei einem Probecountdown zerstört, als eine Stickstoff-Druckgasflasche in der Nutzlastsektion explodierte. Geplanter Startzeitpunkt ist um 18:15 Uhr CT (Ortszeit Texas). Das ist um 1:15 am 14.ten Oktober bei uns (MESZ). Eine Live-Übertragung des Testflugs beginnt etwa 30 Minuten vor dem Start. (mehr …)

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Die schwere Landung des Starships auf dem Mars (2)

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Ich möchte an meinen Beitrag vor einigen Tagen über die Landung des Starships (https://www.bernd-leitenberger.de/starship.shtml) auf dem Mars eingehen und sowohl auf einige Kommentare eingehen, wie auch neue Aspekte herausarbeiten. Ich habe inzwischen meine Simulation erweitert und kann einige Fälle mehr durchrechnen. Doch ich will auch vermitteln, dass man zu einer qualitativ korrekten Beurteilung auch ganz ohne Simulation auskommt. Gut, etwas muss man rechnen, aber das kann man im Kopf oder auf dem Taschenrechner. Damit fange ich an, und zwar mit der Nutzung von Raketentriebwerken bei der Landung. Beim letzten Test des Starships IFT-10 dauerte die Zündung 15 Sekunden. In der Zeit verbrauchen die Triebwerke, wenn sie alle laufen würden, rund 30 t Treibstoff. Es sind jedoch nur anfangs drei und dann nur noch eines in Betrieb. Die beiden separaten Tanks haben 19 bzw. 17 m³ Volumen, was 21,8 und 7,1 t Treibstoff – zusammen also 28,9 t – entspricht. Auf dem Mars war das Starship nach meinen Simulationen jedoch viel schneller – 1.500 bzw. 2.000 m/s. Da braucht man mehr Treibstoff, und die Brennzeit ist viel länger. Das führt zu einem sich verstärkenden Feedback: mehr Treibstoff macht das Starship schwerer, damit wird es weniger abgebremst, und es braucht noch mehr Treibstoff, um die Restgeschwindigkeit abzubauen. Eine Simulation zeigt, dass es mit realistischen Treibstoffzuladungen kaum aerodynamisch abgebremst wird – man könnte im Prinzip auch darauf verzichten. Das zweite ist, dass man nicht kurz vor der Oberfläche anfangen kann, die Triebwerke zu zünden. Man kann mit der einfachen Formel s = ½ * a * t² eine Abschätzung machen. Die gilt korrekt nur für lineare Beschleunigungen. Das kann sogar der Fall sein, wenn man die Astronauten nicht überfordern will. Aber selbst bei nicht linearen Beschleunigungen ist die Näherung nicht schlecht. (mehr …)

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Die Landung des Starships auf dem Mars

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Es wird mal Zeit, sich mit der geplanten Marslandung des Starships zu beschäftigen. Das tut ja anscheinend keiner außer mir, sonst wäre anderen schon etwas aufgefallen.

Die Grundproblematik ist die gleiche wie für Raumsonden: Der Mars hat eine extrem dünne Atmosphäre. Deren Bodendruck liegt bei „Normalnull“ (mangels Meeren willkürlich festgelegt für den Tripelpunkt des Wassers) bei 6,1 mb. Das entspricht rund 1/170 des Drucks auf Meereshöhe bei der Erde. Die Atmosphäre bremst also weitaus weniger stark ab.

Raumsonden haben stumpfkegelförmige Verkleidungen mit einem hohen Luftwiderstandsbeiwert. Dadurch werden sie gut abgebremst. Bei Auslösung der Fallschirme in niedriger Höhe sind sie jedoch immer noch überschallschnell. Bei Viking waren es z. B. 1.400 km/h. Das erreicht ein Kampfflugzeug bei uns nur mit Nachbrenner. (mehr …)

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Die Falcon 9 – eine Nachlese (2)

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So und hier folgt der zweite Teil der Nachbetrachtung der Falcon 9, er schließt an den ersten Teil von gestern an. Den ganzen Artikel gibt es auch auf der Website.

Nutzlastverkleidung

Ein einziges System wurde beim Übergang von der ersten zur heutigen Version kleiner: Die Nutzlastverkleidung wurde von 15,24 auf 13,9 m verkürzt. Sie reicht aus für Kommunikationssatelliten in GTO-Bahnen, ebenso wie die meisten kommerziellen Starts in den LEO, da dort selten die maximal mögliche Nutzlast der Falcon 9 ausgeschöpft wird. Wäre dies der Fall, so wäre sie zu klein. Bei Abbildungen der Starlink-Satelliten vor der Verkleidung wird deutlich, dass sie auch hier an die Grenze gekommen ist. Das schränkt, weil die Verkleidung dieselbe ist, den Einsatz der Falcon Heavy ein. Das dürfte auch der Grund sein, warum SpaceX keine Falcon Heavy für Starlink-Transporte einsetzt, obwohl man so dreimal schwererer Nutzlasten transportieren könnte, aber man hat eben nicht den Platz dafür. (mehr …)

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