Am Samstag, 18. November 2023 startete an der südlichsten Spitze von Texas, in Boca Chica, die grösste und stärkste Rakete aller Zeiten, genannt „Starship“. Die US-Firma SpaceX (gegründet von Elon Musk), die das Starship entwickelt und gebaut hat, ist derzeit unbestritten die wichtigste, erfolgreichste Raumfahrtfirma. Fast 100 Mal ist dieses Jahr bereits die „Falcon 9“-Rakete der Firma ins Weltall gestartet, jedes Mal mit Erfolg – und obendrauf wurde bei jedem dieser Flüge der „Booster“, die erste Stufe der Falcon 9, nach seinem Einsatz sicher und vollautomatisch auf einem Dronenschiff oder einem Landeplatz direkt neben dem Startplatz gelandet. Keine andere Firma, kein anderes Land weltweit kann das, heute nicht und auch nicht in absehbarer Zukunft.
Der erwähnte Flug von Starship hingegen verlief aber alles andere perfekt – was aber, wie wir gleich sehen werden, zu erwarten war. Das Starship verfügt ebenfalls über einen „Booster“ (namens „Super Heavy“), und eine Oberstufe, die wie das System insgesamt als „Starship“ bezeichnet wird. Die Oberstufe soll, im Gegensatz zur Oberstufe der Falcon 9, dereinst vollständig wiederverwendbar sein. Deshalb ist sie mit Hitzeschutzkacheln und beweglichen Flügeln ausgestattet, die es ihr erlauben sollen, zur Erde zurückzukehren und sicher zu landen. Die Oberstufe ist am ehesten mit dem früheren Space Shuttle der NASA vergleichbar (sie ist auch in etwa ähnlich gross), nur dass sie auf der Spitze des Boosters sitzt, statt an seiner Seite.
Der Flug war bereits der zweite Testflug des Starships. Beim ersten Start am 20. April 2023 hob das Starship zwar ab, der kombinierte Schub der Booster-Triebwerke zerstörte jedoch den Untergrund der Starthalterung und löste einen „Gesteinstornado“ rund um den Startplatz aus, der viel Schaden anrichtete. Nur ein Teil der Triebwerke funktionierte beim Start, weitere fielen kurz darauf aus, die Abtrennung der Oberstufe ein paar Minuten später funktionierte nicht – stattdessen rotierten Starship und Booster einige Male um die eigene Achse, bis die ganze Rakete – einige Minuten nachdem der entsprechende Befehl ausgeschickt worden war – gesprengt werden konnte. Für SpaceX war der Erstflug trotzdem ein Erfolg, da immerhin der Start selbst geklappt hatte.
Beim zweiten Testflug waren nun mehrere Fortschritte gegenüber dem ersten zu beobachten: unterhalb der Starthalterung (einer Art ringförmigem Tisch, auf dem die Rakete vor dem Start aufsitzt) wurde ein System von intensiven Wasserwerfern installiert, um dem gefürchteten „Gesteinstornado“ Einhalt zu gebieten. Dieses System bewährte sich nun: im Gegensatz zum ersten Testflug blieb dieses Mal alles intakt. Zweitens feuerten nun bereits beim Start alle 33 Raptor-Triebwerke, ohne Ausfälle und bis hinauf zur Stufentrennung. Auch hier wurden offenbar beträchtliche Fortschritte bei der Verlässlichkeit der Triebwerke gemacht.
Bei der Stufentrennung setzte man auf ein neues System, das spezifisch für den zweiten Testflug entwickelt worden war: neu kommt ein sogenanntes „hot staging“-Verfahren zum Zug, bei dem die Triebwerke der Oberstufe gezündet werden, während sie immer noch am Booster befestigt ist (die heissen Abgase der Triebwerke verlassen die Rakete seitlich durch entsprechende Öffnungen in der Wandverkleidung). Dies ist grundsätzlich effizienter, da der Schub nicht unterbrochen werden muss (die russische Sojus-Rakete setzt ebenfalls auf „hot staging“). Auch das hot staging funktionierte beim zweiten Testflug auf Anhieb und problemlos, Booster und Oberstufe/Starship trennten sich wie geplant.
Nach der erfolgreichen Trennung bewegte sich der Booster zunächst vom Starship weg, und es hatte zumindest den Anschein, dass er mit dem Boostback-Maneuver (das ihn dereinst zurück zum Startplatz bringen soll) begonnen hatte. Einige Sekunden später jedoch explodierte der Booster in einer spektakulären Explosion. Wie wir nun wissen, war das AFTS (automatic flight termination system – Automatisches Flugabbruch-System) getriggert worden, wohl weil der Booster begann, sich unerwartet zu verhalten oder weil er sich in eine Situation manövriert hatte, in der eine Einhaltung der zulässigen Flugkorridore unmöglich geworden war. Details sind dazu aber noch keine bekannt.
Die Oberstufe / Starship setzte derweil den Flug in den Orbit fort und erreichte bald eine Höhe von 150 Kilometern über dem Boden. Alle 6 Raptor-Triebwerke feuerten in dieser Zeit wie vorgesehen, und die Geschwindigkeit näherte sich langsam der angepeilten Orbitalgeschwindigkeit. Plötzlich waren einige helle Massenauswürfe zu sehen, wie man sie im Zusammenhang mit Triebwerks-Abschaltungen kennt – schliesslich endete die Übertragung mit einer Explosion. Das AFTS des Starships war nun offenbar ebenfalls getriggert worden – auch hier sind noch keine Details bekannt. Die Trümmer des Starships folgten einer ballistischen Bahn und traten in der Nähe der Caicos-Inseln in der östlichen Karibik wieder in die Erdatmosphäre ein. Von Florida aus konnte ein Beobachter grössere Trümmer des Starships vor dem Wiedereintritt fotografieren – so schien der vorderste Drittel des Starships zu diesem Zeitpunkt noch intakt zu sein.
Fazit des zweiten Testfluges: es wurden klare Fortschritte gemacht – das Starship ist einem erfolgreichen Flug sicher näher gekommen. Trotzdem, explodierende AFTS sind natürlich nicht das, was man hier will. Im Idealfall hätte nämlich der Booster eine kontrollierte Wasserung vor der texanischen Küste versucht, das Starship wäre um die Erde herum geflogen und nördlich von Hawai’i wieder in die Erdatmosphäre eingetreten, auch hier war eine Wasserung angedacht. Aber diese Art der „Hardware-reichen“ Entwicklung ist typisch für SpaceX: auch die Falcon 9 Rakete, heute die zuverlässigste der Welt, plagten einst nur teilweise geglückte Testflüge und unerwartete Explosionen (von SpaceX liebevoll als RUD oder „rapid unscheduled disassembly“ = schnelle ungeplante Zerlegung bezeichnet), die kritische Beobachter zweifeln liessen, ob die Falcon 9 es je schaffen würde, sich gegen die Konkurrenz durchzusetzen.
Deshalb ist es kaum ratsam, auf das Scheitern des Starship-Projekts zu spekulieren: nach allem, was wir über SpaceX wissen, wird jeder Testflug den vorherigen übertreffen – selbst wenn es dabei gelegentlich zu empfindlichen Rückschlägen kommen wird. Doch am Ende dieses, wohl noch einige Jahre andauernden Prozesses, wird SpaceX über eine Rakete verfügen, die ähnlich verlässlich ist wie die Falcon 9, die aber eine im Verlgeich zu dieser deutlich höhere Nutzlast in den Weltraum tragen kann (so z.B. hunderte „Starlink“-Satelliten, deren Satelliten-basiertes Internet einen immer wichtigeren Teil des Einkommens der Raumfahrtfirma ausmacht) und die komplett wiederverwendbar ist. Die Kosten, Material in den Weltraum zu befördern, wird dadurch noch einmal stark sinken – und der technologische Fortschritt von SpaceX auf alle anderen Weltraumunternehmungen weltweit (seien sie privat oder staatlich) weiter anwachsen.
Gegen Ende des Jahrzehnts wird das Starship wohl auch – wie heute geplant – Menschen auf dem Mond landen. Von diesem Ereignis an sind es nur noch kleine Schritte hin zu einem System, das Menschen zuverlässig und nach Bedarf rund um den Globus, zum Mond und zum Mars transportieren kann. Diesem Fernziel ist die Firma SpaceX an diesem kalten Novembermorgen deutlich näher gekommen.
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