{"id":15422,"date":"2021-06-29T12:06:45","date_gmt":"2021-06-29T10:06:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=15422"},"modified":"2021-06-29T12:06:45","modified_gmt":"2021-06-29T10:06:45","slug":"doppelt-gemoppelt-ist-nicht-immer-besser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2021\/06\/29\/doppelt-gemoppelt-ist-nicht-immer-besser\/","title":{"rendered":"Doppelt gemoppelt ist nicht immer besser"},"content":{"rendered":"<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p id=\"pvc_stats_15422\" class=\"pvc_stats all  \" data-element-id=\"15422\" style=\"\"><i class=\"pvc-stats-icon medium\" aria-hidden=\"true\"><svg aria-hidden=\"true\" focusable=\"false\" data-prefix=\"far\" data-icon=\"chart-bar\" role=\"img\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\" class=\"svg-inline--fa fa-chart-bar fa-w-16 fa-2x\"><path fill=\"currentColor\" d=\"M396.8 352h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V108.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v230.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm-192 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V140.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v198.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm96 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V204.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v134.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zM496 400H48V80c0-8.84-7.16-16-16-16H16C7.16 64 0 71.16 0 80v336c0 17.67 14.33 32 32 32h464c8.84 0 16-7.16 16-16v-16c0-8.84-7.16-16-16-16zm-387.2-48h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8v-70.4c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v70.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8z\" class=\"\"><\/path><\/svg><\/i> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"16\" height=\"16\" alt=\"Loading\" src=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-content\/plugins\/page-views-count\/ajax-loader-2x.gif\" border=0 \/><\/p>\n<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p>Mein heutiger Blog hat das Thema eines Trends in den USA, und zwar dem, das man in der Raumfahrt etwas doppelt macht. An und f&uuml;r sich ist das was Gutes. Wenn man eine Raumsonde zweimal baut, hat man nicht nur eine Absicherung gegen einen Fehlstart, sondern wenn beide Starts gelingen, dann gewinnt man auch doppelt so viele Daten und weil bei Raumsonden die Entwicklungskosten den gr&ouml;&szlig;ten Anteil am Gesamtbudget ausmachen, ist das zweite Exemplar meistens deutlich billiger als das erste. Analoge Beispiele kann man an anderer Stelle einf&uuml;hren \u2013 Erdbeobachtung, Astronomie, ja auch Kommunikation profitieren von \u201e&Uuml;berkapazit&auml;t\u201c.<br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg05.met.vgwort.de\/na\/d09b97794f554f94b2fd32bb83c36a2c\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"\/><!--more--><\/p>\n<p>Doch um das geht es nicht. Es geht um Redundanz, wenn auch ein System reichen w&uuml;rde. Das hat sich seit Beginn der Neunziger Jahre in der US-Raumfahrt rapide ausgebreitet. Alles fing 1994 mit dem <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/eelv.shtml\">EELV Programm<\/a> an. Ziel des EELV-Programms war es, die Kosten f&uuml;r die USAF zu senken. Nicht die eines Starts, sondern die Gesamtkosten, denn die USAF betrieb damals f&uuml;r drei Tr&auml;ger zwei Weltraumbahnh&ouml;fe, f&uuml;nf Startteams und elf Startanlagen. Man beschloss die gr&ouml;&szlig;eren beiden Tr&auml;gerraketen Titan und Atlas auszumustern, die mittlere Tr&auml;gerrakete Delta sollte noch eine Weile bestehen bleiben, weil sie essenziell f&uuml;r den Start der GPS-Satelliten war. Die USAF vergab Auftr&auml;ge an Boeing und Lockheed Martin aus denen <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/delta-3und4.shtml\">Delta 4<\/a> und Atlas V entstehen sollten. Beide Tr&auml;ger mit der F&auml;higkeit auch die gr&ouml;&szlig;ere Titan zu ersetzen.<\/p>\n<p>Die Kostenreduktion ergab sich nicht. Zwar waren beide Tr&auml;ger billiger als die <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/titan34.shtml\">Titan 4<\/a> \u2013 selbst die sehr teure, und relativ selten eingesetzte Delta 4H, aber die angek&uuml;ndigten niedrigen Startpreise von z.B. 90 Millionen Dollar f&uuml;r das kleinste Atlas V Modell waren nicht zu halten. Im Prinzip h&auml;tte der USAF ein Modell gereicht \u2013 durch den Preisdruck von SpaceX hat mittlerweile ja auch ULA (welche die Tr&auml;ger gegen&uuml;ber der Regierung vermarktet) beschlossen die Delta 4 als den teureren und seltener eingesetzten Tr&auml;ger einzustellen. Ja selbst die NASA folgte dieser Philosophie von zwei Anbietern nicht und ordert von beiden Tr&auml;gern nur die <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/atlas-v.shtml\">Atlas<\/a>, au&szlig;er es gibt keine Alternative \u2013 das war zweimal der Fall als man die Nutzlastkapazit&auml;t der Delta 4H ben&ouml;tigte.<\/p>\n<p>Warum damals die USAF zwei Tr&auml;ger mit derselben Nutzlastkapaitat, noch dazu beide auf beiden Startzentren \u2013 man h&auml;tte ja auch Delta auf den ETR und Atlas auf den WTR beschr&auml;nken k&ouml;nnen \u2013 orderte ist mir ein R&auml;tsel. Ich vermute diese &Uuml;berlegung entstammt einem Trauma von 1985\/87 in dem die USA innerhalb von 18 Monaten verloren:<\/p>\n<ul>\n<li>Am 28.8.1986 einen Improved Crystal (KH-12) auf einer Titan 34D<\/li>\n<\/ul>\n<ul>\n<li>Am 28.1.1985 das Space Shuttle Challenger<\/li>\n<li>Am 18.4.1986 einen Hexagon (KH-9) auf einer Titan 34D<\/li>\n<li>Am 3.5.1986 den Wettersatelliten GOES G auf einer Delta 3914<\/li>\n<li>Am 18.3.1987 den Kommunikationssatelliten Fleetsatcom F6 auf einer Atlas G Centaur<\/li>\n<\/ul>\n<p>Innerhalb von 18 Monaten hatte jedes gr&ouml;&szlig;ere Tr&auml;gersystem einen Fehlstart und fiel f&uuml;r einige Zeit aus. Ein Ausfall scheint der absolute Albtraum f&uuml;r das Milit&auml;r zu sein, wahrscheinlich denken sie dabei an Flugzeuge die nicht starten k&ouml;nnen oder etwas &Auml;hnliches. Auch wenn alle Tr&auml;ger relativ bald wieder starteten. Nur mit dem restlichen Milit&auml;r, das immer in Bereitschaft im Falle eines Konfliktes sein muss, hat die \u201eSpace Division\u201c nichts zu tun. Denn es gibt au&szlig;er dem Ausfall eines Tr&auml;gersystems auch andere Ursachen f&uuml;r Ausf&auml;lle. Ein Satellit selbst kann ausfallen. Die Produktion eines neuen Satelliten kann sich verz&ouml;gern. Deswegen sind milit&auml;rische Systeme so ausgelegt, dass sie Redundanz bieten. Der Ausfall eines Satelliten ist verkraftbar. Dumm war 1986 nur, dass hintereinander zwei Aufkl&auml;rungssatelliten ausfielen. Erst der neue Kennan, dann der zu seinem Ersatz gestartete, eigentlich veraltete Hexagon. Beide Mal war die gleiche Tr&auml;gerrakete schuld, vielleicht f&uuml;hrte dies zu der &Uuml;berlegung, zwei Tr&auml;ger zu haben.<\/p>\n<p>Obwohl seitdem &uuml;ber 20 Jahre vergangen sind, beide Tr&auml;ger haben eine gute Bilanz mit wenigen Vorkommnissen und fast keinen Fehlstarts, hat das Milit&auml;r erneut f&uuml;r das Nachfolgesystem wieder zwei Systeme mit ungef&auml;hr denselben F&auml;higkeiten selektiert. Diesmal allerdings zwei die schon existieren bzw. auf existierenden Technologien aufbauen \u2013 die <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/vulcan.shtml\">Vulcan<\/a> und Falcon heavy. Neue Entwicklungen die etwas mehr Konkurrenz erm&ouml;glich h&auml;tten \u2013 wie die New Glenn oder Omega kamen nicht zum Zuge. Da die Vulcan definitiv kommt und die Falcon Heavy schon da ist, w&auml;re es meiner Ansicht nach sinnvoller gewesen, die New Glenn und Omega zu f&ouml;rdern. Ich halte das Konzept der <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/omegA.shtml\">OmegA<\/a> f&uuml;r nicht besonders toll, aber vielleicht rechnet es sich ja. Zumindest ergeben sich hohe Produktionszahlen f&uuml;r die Segmente und D&uuml;sen der Booster.<\/p>\n<p>Dann hat 2006 die NASA das Konzept, dass zwei Firmen etwas f&uuml;r dieselbe Aufgabe entwickeln &uuml;bernommen. Diesmal bei der Versorgung der ISS, heraus kam das COTS. Ziel war es aber nicht das die beiden Firmen sich Konkurrenz machen und so die Preise sinken, sondern mehr Wettbewerb zu etablieren. Seit Beginn der Raumfahrt haben Luft und Raumfahrtkonzerne (die meisten Firmen in der Raumfahrt haben als Ableger von Luftfahrtfirmen begonnen) fusioniert oder sind aufgekauft worden. Verschwunden sind Firmen wie North American (Apollo CSM), Douglas, McDonnell (Tr&auml;gerraketen, Mercury), General Dynamics (Atlas), Martin-Marietatta (Titan), Alliant (Booster) und etliche mehr. So wurden die Auftr&auml;ge auch an zwei Firmen ohne (damals) jegliche Erfahrung vergeben n&auml;mlich SpaceX und<a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/kistler.shtml\"> Kistler\/Rocketplane<\/a>. Kistler\/Rocketplane hatte nicht ausreichend Eigenmittel, so wurde der Auftrag zur&uuml;ckgenommen und 1 Jahr sp&auml;ter an Orbital vergeben, die zwar schon etablierte Raumfahrtfirma waren aber eine relativ kleine (Hersteller der <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/pegasus.shtml\">Pegasus<\/a> und Kleinsatellitenbusen). Das Konzept ist nur zum Teil aufgegangen, SpaceX ist heute eine etablierte Firma, Orbital wurde aber inzwischen von ATK aufgekauft, die wiederum mit Grumman fusionierten.<\/p>\n<p>Daraus abgeleitet kam dann als Anschluss der CRS-Kontrakt, der dann die Versorgung mit den unter COTS entwickelten Vehikeln umfasste. Mit dem Anschlussvertrag CRS-2 kam sogar ein Neuling hinzu: Sierra Nevada mit dem Dreamchaser. Sierra musste alleine von dem Auftrag leben, hatte anders als SpaceX\/Orbital keine Finanzierung der Entwicklung durch die NASA. Man sollte denken, bei drei Anbietern wird es bei CRS-2 billiger, doch das Gegenteil ist der Fall, das OIG konstatiert, dass die Preise pro Kilogramm Fracht f&uuml;r CRS-2 um 14 % gegen&uuml;ber CRS-1 gesteigen sind. Dabei hat Orbital durch die neue Version der Antares ihre Fracht um 50 % gesteigert und mit dem Dreamchaser steht ein vollst&auml;ndig wiederverwendbarer Frachter zur Verf&uuml;gung. Beides sollte eigentlich die Preise senken. SpaceX, bei CRS-1 der billigste Anbieter, ist sogar der teuerste geworden. Etwas &Auml;hnliches beobachtet man ja auch bei den ver&ouml;ffentlichten Startpreisen von SpaceX \u2013 billiger ist es zumindest f&uuml;r die Auftragnehmer nicht geworden. SpaceX bleibt auch dort immer gerade etwas unter den Preisen von ULA. Im Falle von CRS-2 nutzt die Firma aus, das bis Sierra Nevada ihren Dreamchaser einsatzbereit hat, sie die einzigen sind die Downmasse transportieren. Das kostet fast keine Startmasse \u2013 runter kommt die Kapsel sowieso, sie braucht nur etwas mehr Treibstoff \u2013 aber hier kann sie ohne Konkurrenz viel Geld verlangen.<\/p>\n<p>Immerhin: Bei drei US-Astronauten sind mindestens sechs Versorgungsfl&uuml;ge pro Jahr n&ouml;tig, bei nun einem Astronauten mehr und dazu kommen noch Touristen, werden es mehr werden und so gibt es auch bei drei Anbietern gen&uuml;gend Fl&uuml;ge, als das sich die Produktion lohnt. Das ist nicht gegeben bei CCDev. Auch hier wurden zwei Anbieter gef&ouml;rdert. Nur mit einem Unterschied: das Programm ist, da nun Menschen bef&ouml;rdert werden, zehnmal teurer. Die USA sind aber jahrzehntelang \u2013 und andere Nationen wie Russland oder China auch \u2013 mit einem Raumfahrzeug ausgekommen. Ja Starliner und Crew-Dragon sind schon &uuml;berdimensioniert. Beide bieten Platz f&uuml;r sieben Personen, werden aber mit vier Insassen gestartet. Vor allem aber gibt es bei 180 Tagen pro Besatzung auf der ISS genau zwei Besatzungswechsel pro Jahr, also erheblich weniger als Versorgungsfl&uuml;ge. Da lohnen sich zwei Anbieter nicht. Bei Apollo fanden bis zu f&uuml;nf Fl&uuml;ge pro Jahr statt, alle bemannten <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/gemini-missionen.shtml\">Geminimissionen<\/a> (10 St&uuml;ck) in 21 Monaten, also rund 6 pro Jahr. Das die Kosten durch Konkurrenz sinken, das hat sich ja schon nicht bewahrheitet und mehr noch als eine Rakete muss ein bemanntes Raumfahrzeug extrem zuverl&auml;ssig sein, man kann hier nicht damit leben, dass ein Vehikel ausf&auml;llt. Die Gr&uuml;nde f&uuml;r zwei Parallelentwicklungen \u2013 und das sind ja zwei Kapseln, anders als die drei Versorger bei CRS, fallen damit weg.<\/p>\n<p>Nun wiederholt sich das beim <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2021\/04\/20\/nachlese-zum-human-landing-system-hls-kontrakt\/\">HLS-Kontrakt<\/a>, also der Entwicklung eines Mondlanders. Es gab drei Konzepte von konservativ, bis zu futuristisch. Selektiert hat die NASA den billigsten Entwurf und erntet nun Kritik, hat nach Protesten bei der GAO den Vertrag <a href=\"https:\/\/spacenews.com\/nelson-says-artemis-plans-pending-decision-on-gao-protest\/\">erst mal aufs Eis gelegt<\/a>, ja die Parlamente, die mit einer zu geringen Finmanzierung dieses Programms eine Mitschuld tragen, wollen nun zwei Entwicklungsauftr&auml;ge. An der Vergabe g&auml;#be es viel zu kritisieren, so scheint mir das mit zweierlei Ma&szlig; gemessen wurde. Eine 10 m lange Leiter ist beim Konzept von Blue Origin riskant, ein noch nie bei einer Mission erprobter Aufzug der 50 m &uuml;berbr&uuml;cken soll, dagegen nicht. Aber zwei Auftr&auml;ge machen auch keinen Sinn. Wie viele Artemismissionen wird es geben? Derzeit plant man eine SLS-Mission alle zwei Jahre, selbst wenn es mal j&auml;hrliche Missionen werden, wie sollen sich da zwei Anbieter finanzieren? Alle zwei Jahre oder alle vier Jahre einen Mondlander bauen \u2013 das wird teuer.<\/p>\n<p>Es gibt gute Gr&uuml;nde f&uuml;r weniger Diversit&auml;t. Es gibt so h&ouml;here St&uuml;ckzahlen \u2013 auch ein Grund warum ULA die Delta 4 einstellt. Jede einzelne Rakete \/ Transporter wird so billiger. China hat das perfektioniert. Die Raketenfamilie <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/chinesische-raketen.shtml\">Langer Marsch<\/a> 2 bis 4 besteht aus zwei allgemeinen Stufen, daraus abgeleitet (wie bei Ariane 4) noch Boostern und zwei verschiedenen Oberstufen. Daraus baut China acht Raketentypen f&uuml;r LEO, SSO und GTO. Etwas &Auml;hnliches findet sich bei der modernen Serie Langer Marsch 5, 6 und 8. Es gibt immer wieder Fehlstarts der Langen Marsch, es gibt keine Redundanz, trotzdem hat China eine enorme Startrate erreicht und wenn man bei den USA, die kommerziellen \/ Starlink Starts herausrechnet, die es bei China ja nicht gibt, inzwischen die USA &uuml;berholt. Preisabsprachen \u2013 direkt oder indem man immer nur einen Tick billiger als die Konkurrenz ist, sorgen daf&uuml;r, dass auch Konkurrenz nicht wirklich die Kosten stark senkt. Das zeigten die Erfahrungen von EELV bis HLS.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p id=\"pvc_stats_15422\" class=\"pvc_stats all  \" data-element-id=\"15422\" style=\"\"><i class=\"pvc-stats-icon medium\" aria-hidden=\"true\"><svg aria-hidden=\"true\" focusable=\"false\" data-prefix=\"far\" data-icon=\"chart-bar\" role=\"img\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\" class=\"svg-inline--fa fa-chart-bar fa-w-16 fa-2x\"><path fill=\"currentColor\" d=\"M396.8 352h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V108.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v230.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm-192 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V140.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v198.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zm96 0h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8V204.8c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v134.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8zM496 400H48V80c0-8.84-7.16-16-16-16H16C7.16 64 0 71.16 0 80v336c0 17.67 14.33 32 32 32h464c8.84 0 16-7.16 16-16v-16c0-8.84-7.16-16-16-16zm-387.2-48h22.4c6.4 0 12.8-6.4 12.8-12.8v-70.4c0-6.4-6.4-12.8-12.8-12.8h-22.4c-6.4 0-12.8 6.4-12.8 12.8v70.4c0 6.4 6.4 12.8 12.8 12.8z\" class=\"\"><\/path><\/svg><\/i> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"16\" height=\"16\" alt=\"Loading\" src=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/wp-content\/plugins\/page-views-count\/ajax-loader-2x.gif\" border=0 \/><\/p>\n<div class=\"pvc_clear\"><\/div>\n<p>Mein heutiger Blog hat das Thema eines Trends in den USA, und zwar dem, das man in der Raumfahrt etwas doppelt macht. 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