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Siebter Testflug des Starships ITF-7

Wie bei den letzten Starts ist auch dieser Artikel eine Zusammenfassung von Blogartikeln. Er fasst die Ereignisse dauerhaft zusammen, die sonst im Blog durch neue Beiträge bald nicht mehr auffindbar wären.

Vor dem siebten Testflug des Starships ITF-7

Anders als bei den letzten beiden Flügen wo der Start recht kurzfristig erfolgte, hat SpaceX diesmal nicht den Anfang des von der FAA zugebilligten Startfensters genutzt, das sich vom 10 bis zum 17.ten Januar erstreckt, sondern ihn für den Montag den 13. Januar festgesetzt. Auch diesmal wird es keinen Orbit erreichen, aber immerhin mal etwas aussetzen. Es sind – wie im folgenden Statement schon vermerkt – zehn Starlink-Simulatoren, das dürften, wenn man andere Jungfernflüge als Vergleich nimmt, Massenmodelle der Starlink V2 Satelliten sein, also die Abmessungen, das Gewicht und die Massenverteilung dieser haben.

Die Starlink V2 Satelliten sollen nach Angaben von SpaceX 2 t schwer sein. Damit steht die Nutzlast des Starships erstmals offiziell fest: 20 t. Das verwundert nicht, ich habe schon nach ITF-4 vor einem Jahr die Nutzlast berechnet und seitdem ist sie eigentlich nicht angestiegen, sondern eher gefallen. Bei der suborbitalen Bahn, die derzeit eingenommen wird, ist die Nutzlast bis auf wenige Prozent in etwa so groß wie der Resttreibstoff, den man aus den Bildschirmanzeigen des Videos entnehmen kann:

Nach zwei Jahren Tests, nun dem siebten Test, transportiert das Starship noch immer keine Nutzlast. Dabei wurde es für die Starlink V2 Satelliten entwickelt. Die erste Generation der Starlink-Satelliten wurde längst gestartet, die zweite Generation soll nach SpaceX-Angaben etwa zehnmal leistungsfähiger sein, was Datenübertragungsraten angeht, wiegt mit 2 t aber auch acht bis zehnmal so viel wie die erste und kann nicht von einer Falcon 9 gestartet werden. SpaceX musste als Notbehelf verkleinerte Versionen „V2 mini“ Starten und hat von diesen seit dem Februar 2023 insgesamt 1982 Satelliten in 155 Starts gestartet. Das zeigt wie wichtig das Starship für die Firma ist. Um so verwunderlicher warum man die Tests nicht zu operationellen Starts nutzt, das beeinträchtigt ja nicht die Tatsache das man noch an der Bergung arbeitet.

Hier zu eurer Information ein von mir leicht geändertes und ergänztes, maschinell übersetztes Statement von SpaceX:

Der siebte Flugtest von Starship wird derzeit vorbereitet und soll bereits am Montag, den 13. Januar, starten.

Etwa 35 Minuten vor dem Start beginnt ein Live-Webcast des Flugtests, den Sie hier und auf X @SpaceX verfolgen können. Sie können den Webcast auch auf der neuen X TV-App verfolgen. Das Startfenster öffnet sich um 16:00 Uhr CT (23:00 MEZ). Wie bei allen Entwicklungstests ist der Zeitplan dynamisch und kann sich ändern. Schauen Sie also unbedingt hier vorbei und bleiben Sie auf unserem X-Konto auf dem Laufenden, um Updates zu erhalten.

Bei den bevorstehenden Flugtests wird ein Schiff der neuen Generation mit erheblichen Verbesserungen gestartet (V2), es wird der erste Nutzlast-Absetztest vom Starship durchgeführt, es werden mehrere Wiedereintrittsexperimente durchgeführt, die auf das Einfangen und Wiederverwenden des Schiffs ausgerichtet sind, und der Super Heavy Booster wird gestartet und zur Startbasis zurückfliegen.

Bei diesem Flugtest wird ein Block geplanter Upgrades der Starship-Oberstufe erstmals eingeführt, die erhebliche Verbesserungen bei Zuverlässigkeit und Leistung mit sich bringen. Die vorderen Klappen (Flaps) des Fahrzeugs wurden verkleinert und in Richtung der Fahrzeugspitze und weg vom Hitzeschild verschoben, wodurch sie der Hitze beim Wiedereintritt deutlich weniger ausgesetzt sind und gleichzeitig wurden die darunterliegenden Mechanismen und Schutzkacheln vereinfacht. Es gab Neugestaltungen des Antriebssystems, darunter eine 25-prozentige Erhöhung des Treibstoffvolumens. Verändert wurden die Vakuumummantelung der Zuleitungen. Es gibt ein neues Kraftstoffzuleitungssystem für die Raptor-Vakuumtriebwerke des Starships. Ein verbessertes Antriebsavionikmodul, das Fahrzeugventile steuert und Sensoren liest, steigern die Fahrzeugleistung und ermöglichen längere Missionen. Der Hitzeschild des Schiffs wird ebenfalls Kacheln der neuesten Generation verwenden und verfügt über eine Ersatzschicht zum Schutz vor fehlenden oder beschädigten Kacheln.

Die Avionik des Fahrzeugs wurde komplett neu gestaltet, um zusätzliche Funktionen und Redundanz für zunehmend komplexere Missionen wie Treibstofftransfer und die Rückkehr des Schiffs zum Startplatz bereitzustellen. Zu den Avionik-Upgrades gehören ein leistungsstärkerer Flugcomputer, integrierte Antennen, die Starlink, GNSS und Backup-HF-Kommunikationsfunktionen in jeder Einheit kombinieren, neu gestaltete Trägheitsnavigations- und Sternverfolgungssensoren, integrierte intelligente Batterien und Stromversorgungseinheiten, die Daten und 2,7 MW Leistung im gesamten Schiff an 24 Hochspannungsantriebe verteilen, sowie mehr als 30 Fahrzeugkameras, die den Ingenieuren während des Flugs Einblick in die Hardwareleistung des gesamten Fahrzeugs geben. Mit Starlink ist das Fahrzeug in der Lage, in jeder Flugphase mehr als 120 Mbit/s an hochauflösenden Echtzeitvideos und Telemetriedaten zu streamen und so wertvolle technische Daten für eine schnelle Iteration über alle Systeme hinweg bereitzustellen.

Während des Aufenthalts im Weltraum wird Starship als erste Übung einer Satelliteneinsatzmission zehn Starlink-Simulatoren einsetzen, die in Größe und Gewicht den Starlink-Satelliten der nächsten Generation ähneln. Die Starlink-Simulatoren werden sich auf derselben suborbitalen Flugbahn wie Starship befinden und im Indischen Ozean verglühen. Außerdem ist geplant, im Weltraum ein einzelnes Raptor-Triebwerk wieder zu zünden.

Der Flugtest wird mehrere Experimente umfassen, die sich auf die Rückkehr des Schiffs zum Startplatz und das Auffangen konzentrieren. Auf der Oberstufe von Starship wurde eine beträchtliche Anzahl von Kacheln entfernt, um gefährdete Bereiche des Fahrzeugs einem Belastungstest zu unterziehen. Mehrere Optionen für metallische Kacheln, darunter eine mit aktiver Kühlung, sollen alternative Materialien zum Schutz von Starship beim Wiedereintritt testen. An den Seiten des Fahrzeugs wurden nicht strukturelle Versionen von Schiffsauffangvorrichtungen installiert, um die thermische Leistung der Vorrichtungen zu testen, zusammen mit einer geglätteten und verjüngten Kante der Kachellinie, um Hotspots zu beheben, die beim Wiedereintritt bei Starships sechstem Flugtest beobachtet wurden. Das Wiedereintrittsprofil des Schiffs ist so gestaltet, dass die strukturellen Grenzen der Klappen am Punkt des maximalen dynamischen Eintrittsdrucks absichtlich beansprucht werden. Schließlich werden mehrere Radarsensoren an den Turm-Chopsticks getestet, um die Genauigkeit bei der Messung der Entfernungen zwischen den Chopsticks und einem zurückkehrenden Superheavy während des Auffangens zu erhöhen.

Der Super Heavy-Booster wird erstmals flugerprobte Hardware verwenden und ein Raptortriebwerk des Boosters wiederverwenden, der bei Starships fünftem Flugtest gestartet und zurückgekehrt ist. Hardware-Upgrades am Start- und Fangturm sollen die Zuverlässigkeit des Booster-Fangs erhöhen, einschließlich Schutzvorrichtungen für die Sensoren an den Turmstäben, die beim letzten Start beschädigt wurden und bei Starships vorherigem Flugtest zu einer Offshore-Umleitung des Boosters führten.

Vor der Rückkehr und dem Auffangen des Super Heavy-Boosters müssen bestimmte Fahrzeug- und Startrampenkriterien erfüllt sein. Dazu sind einwandfreie Systeme des Boosters und des Turms sowie ein abschließender manueller Befehl vom Flugleiter der Mission erforderlich. Wird dieser Befehl nicht vor Abschluss des Boostback-Burns gesendet oder zeigen automatische Integritätsprüfungen inakzeptable Zustände bei Super Heavy oder dem Turm an, nimmt der Booster standardmäßig eine Flugbahn ein, die ihn zu einem Lande-Burn und einer sanften Wasserung im Golf von Mexiko führt. Wir akzeptieren keine Kompromisse, wenn es um die Gewährleistung der Sicherheit der Öffentlichkeit und unseres Teams geht, und die Rückkehr erfolgt nur, wenn die Bedingungen stimmen.

Die zurückkehrende Rakete wird von Überschallgeschwindigkeit abgebremst, was zu hörbaren Überschallknallen in der Gegend um die Landezone führen wird. Im Allgemeinen ist die einzige Auswirkung eines Überschallknalls auf die Menschen in der Umgebung ein kurzes donnerähnliches Geräusch, wobei Variablen wie Wetter und Entfernung vom Rückkehrort die Stärke bestimmen, die die Beobachter wahrnehmen.

Das neue Jahr wird für Starship ein Jahr der Transformation sein. Unser Ziel ist es, die Wiederverwendung des gesamten Systems online zu bringen und immer anspruchsvollere Missionen zu fliegen, während wir uns weiterentwickeln, um Menschen und Fracht in die Erdumlaufbahn, zum Mond und zum Mars schicken zu können.

Das V2 Starship ist 1,8 m länger - 52,1 anstatt 50,3 m lang. Es muss aber auch intern neu konstruiert sein, denn mit 1,8 m verlängertenm Tanks kann man nicht 300 t Treibstoff befördern. Es ergibt sich ein um 114 m³ größeres Volumen, benötigt werden bei der Zusammensetzung LOX/LNG von 3,6 zu 1 aber 361 m³ Volumen, entsprechend einer Verlängerung um 5,67 m. Soweit die Vorausschau auf den Start. Sie finden diese zum Diskutieren auch im Blog. Der folgende Teil wurde nach dem Start geschrieben und beschreibt die tatsächliche Mission und diskutiert deren Ereignisse. Ich habe meine persönliche Meinung, die ich im Blogartikel mit eingewoben habe weggelassen.

Nachlese Teststart Starship ITF-7

Die erste Phase lief noch nach Plan. Das Starship mit der Seriennummer S33 und die SuperHeavy mit der Seriennummer B14 hoben mit 37 Minuten Verspätung um 4:37 nachmittags lokaler Zeit ab. Der Flug selbst hatte einen genehmigten Startzeitraum von 10. bis zum 17. Januar 2025 mit jeweils einem Startfenster pro Tag. Der Start war ursprünglich für den 13. Januar geplant verschob sich aber ohne Angabe von Gründen, sodass wenige Stunden vorher die New Glenn des Konkurrenten Jeff Bezos ihren Jungfernflug vermelden konnte, bei dem auch ein Orbit erreicht wurde – das wäre auch diesmal nicht der Fall, da dieser Flug erneut eine suborbitale Bahn durchlief. Es sollten aber zehn Starlink-Simulatoren ausgesetzt werden um die Nutzlastaussetzung zu testen, sie würden aber wie das Starship keinen Orbit erreichen und wieder verglühen. Mehr zu den geplanten Aktivitäten in diesem Blog.

Superheavy und Landung

Nach Plan verlief die erste Brennphase der SuperHeavy. Es gab während des Aufstiegs keine Triebwerksausfälle und die SuperHeavy konnte erneut eingefangen werden. Bei Flug 6 gelang dies nicht, weil nach dem Start es Hinweise auf Probleme gab, daher wurde die SuperHeavy ins Meer versenkt, wo sie nach der Landung auch explodierte.

Die folgende Tabelle vergleicht daher die Schlüsselzeiten der Betriebszeit der ersten Stufe mit ITF-5 und nicht  ITF-6.

Beim Boostback-Turn zündete eines der 13 schwenkbaren Triebwerke in der Mitte nicht, dafür beim Landungsburn. Das gab es bisher noch nicht. Die Zeiten sind aus dem Video nur auf 1 Sekunde genau bestimmbar, sodass man davon ausgehen kann das sie bei beiden Starts identisch sind. Sie passen auch zu dem Flugplan. Wie bei ITF-5 sah man auch diesmal eine Flamme im Triebwerksbereich des Boosters heraustreten, die auch nach der Landung noch da war. Da dies sicher nicht beabsichtigt war, scheint es sich um ein Leck zu handeln, das SpaceX nach drei Tests noch nicht im Griff hat.

Das Starship

Nach dem Plan brennt das Starship länger als bei den vorherigen Flügen. Ich habe in der folgenden Tabellen die offiziellen Brenndauern nach dem Manifest angegeben, weil es nie zu dem Brennschluss kam sind diese aber relevant.

Der Schub der Raptor 2 Triebwerke von ITF-1 bis 6 wurde langsam gesteigert, ebenso die Treibstoffzuladung, so schwanken die Brennzeiten um 350 s, nehmen aber tendenziell ab. Die längere Brennzeit bei diesem Start ist eine Folge dessen, das bei diesem Start erstmals ein Starship V2 eingesetzt wird. Das operationelle Starship „V2“ hat „Raptor 3“ Triebwerke mit mehr Schub und die Tanks fassen bis zu 1.500 t Treibstoff, beim Starship V1 waren es 1.200 t und Raptor 2 mit maximal 230 t Schub im Vakuum. Die kürzere Brennzeit von ITF-3 liegt daran, dass bei diesem flug Treibstoff von den Haupttanks in die Landetanks umgepumpt wurde, diese Tanks also beim Start leer waren und so das Starship leichter.

Nominell sollten nach dieser Folie ein Starship V2 einen Anfangsschub von 1.600 t (15.696 kN oder 2.616 kN pro Triebwerk) haben. Das war aber bei diesem Flug aber noch nicht der Fall, denn es wurden wie bisher Raptor 2 Triebwerke eingesetzt. Die 373 Sekunden Brennzeit entsprechen – vergleichen mit 348 Sekunden bei den letzten Flügen 7,2 Prozent mehr Treibstoff oder etwa 86 t, wenn vorher 1.200 t getankt wurden. An den Prozent-anzeigen im Video ist das leider nicht zu erkennen, da diese nicht die absolute Menge anzeigen, aber es zeigt sich beim Punkt wo die SuperHeavy Brennschluss hat:

Man erkennt das aber auch schon beim Start, der deutlich langsamer beschleunigt. Der Geschwindigkeitsunterschied korrespondiert mit etwa 6,9 % mehr Masse, das passt zu der Brennzeit. Wäre das Starship voll betankt, so wöge es aber deutlich mehr. Dass das Starship immer schwerer wird ist eine Optimierung, da so die SuperHeavy weniger Treibstoff zur Rückkehr zur Basis benötigt:

Der Gewichtsanteil ist auf die Treibstoffladung bezogen, da die genaue Trockenmasse nicht bekannt ist. Er korrespondiert aber mit dieser und vor allem der Abtrenngeschwindigkeit bei MECO Superheavy.

Die Explosion

Ziemlich zu Brennende des Starships fallen die sechs Triebwerke nacheinander aus:

Nach 8:26 steht die Telemetrie, wird nicht mehr aktualisiert, was auf einen kompletten Kommunikationsverlust hindeutet. Auf Videos sind dann auch zahlreiche Bruchstücke zu erkennen. Daher ist anzunehmen, dass das Starship explodiert ist. Würde es nur beim Wiedereintritt verglühen, so sähe das anders aus. Dann würden immer mehr Teile abfallen, wie man dies noch von der Explosion der Columbia kennt. Ebenso spricht der Ort, wo die Bruchstücke beobachtet wurden dafür: Die Federal Aviation Administration hat an mehrere Flughäfen Anweisungen gegeben, den Verkehr von Verkehrsflugzeugen zu verzögern oder umzuleiten, um herabfallende Trümmer zu vermeiden. Betroffen waren unter anderem der Miami International Airport und Fort Lauderdale. Als bei ITF-3 ebenfalls ein Starship explodierte, erfolgte dies weitaus östlicher über Puerto Rico. Das Starship ist zu diesem Zeitpunkt fast 6 km/s schnell. Bis die Reibung das Starship zerstört muss sie auf mindestens 120 km absinken, also um 25 km. Bis dies geschieht, fliegt es noch weiter. Bei einer Explosion werden aber die Hälfte der Teile abgebremst und treten dann an dem Explosionsort oder sogar westlich davon in die Atmosphäre ein und verursachen so den Funkenregen. Trümmer verursachten Beschädigungen von Eigentum in den Turks and Caicos Islands. Die FAA erteilte als Folge ein vorläufiges Startverbot und leitete eine Untersuchung des Vorfalls ein.

Elon Musk gab dann folgende Erklärung ab:

“Preliminary indication is that we had an oxygen/fuel leak in the cavity above the ship engine firewall that was large enough to build pressure in excess of the vent capacity … Apart from obviously double-checking for leaks, we will add fire suppression to that volume and probably increase vent area. Nothing so far suggests pushing next launch past next month.“

Meine Analyse dazu

Also Lecks sollte es in Raumfahrzeugen genauso wenig geben wie sonst im Leben. Die Folgen sind bei Trägern noch gravierender als wenn zum Beispiel ein Tanklastzug, der mit Benzin beladen ist, Benzin durch ein Leck verliert, denn mit den Raketentriebwerken gibt es nahe der Leckstelle eine Zündquelle und entsprechend muss man sich nicht wundern, wenn das Vehikel explodiert.

Viel interessanter ist der Rest der Antwort. Also wenn sie ein Leck haben, dann suchen sie nach der Ursache für das Leck. Es hat ja eine Ursache. In einem Raumfahrzeug könnten Vibrationen dafür sorgen, das eine Leitung abreist, oder man hat schon bei der Herstellung einen Fehler gemacht. Das ist nach Elon Musk nicht vorgesehen. Man will nur doppelt auf Lecks prüfen und das Feuer bekämpfen und die Öffnung für das Abziehen des geleckten Treibstoffs vergrößern. Übertragen auf unseren Tanklaster, der Benzin verliert, heißt das man installiert, einen Feuerlöscher und sorgt dafür, dass das Benzin, das man verliert, besser abfließen kann aber wo es leckt, das ist einem egal.

Das löst natürlich nicht das Problem. Wenn das Leck – was wahrscheinlich ist – erst während des Flugs entstand - nützt das Überprüfen vor dem Start gar nichts. Und was passiert, wenn man Treibstoff oder flüssigen Sauerstoff während des Fluges ablässt, das wissen wir schon. Denn das hat SpaceX absichtlich bei ITF-2 gemacht und durch den abgelassenen Sauerstoff explodierte damals das Starship.

Bei SpaceX hat man keine offene Berichterstattung. Die Information ist gefiltert und es gibt Jubelangestellten, die suggerieren sollen, dass alles prima läuft. Von den 20 Kameras an Bord werden nur die gezeigt die das Bild vermitteln, alles in Ordnung. Ich denke, die Flugleitung wusste schon frühzeitig, vielleicht sogar schon vor der Stufentrennung, dass das Starship ein Problem hat. Man muss nur das Video mit denen der letzten Flüge vergleichen. Da wurde der Bildschirm gesplittet – links die Wendung der SuperHeavy und dann ihre Landung, rechts das Starship. Diesmal wurde nur noch die SuperHeavy gezeigt, wenn mal kurz auf das Starship umgeschaltet wurde, dann sah man nie das Heck, was sonst die normale Ansicht war, sondern die Flügel vorne. Klar – ein Feuer im Heck hätte man erkennen können. Es wurde auch nicht zurückgeblendet, nachdem die Superheavy gelandet wurde, stattdessen wurden die beiden Kommentatoren eingeblendet die keinerlei Ahnung hatten und noch Minuten nach dem nominellen Erreichen des Orbits auf ein „Statusupdate“ warteten, obwohl eigentlich da die Telemetrie sowohl über Starlink wie auch die NASA-Satelliten TDRS übertragen wurde, schon aussagekräftig war. Denn es war am Schluss ja nur ein aktives Triebwerk erkennbar und bei den vergangenen Flügen wurden zuerst drei Triebwerke abgeschaltet und dann die anderen drei, aber niemals lies man nur eines weiter brennen.

Das Abschalten der Triebwerke, das ja zuerst an einem der drei Triebwerke mit kurzer Düse begann und dann fielen zuerst die Triebwerke links oben davon aus, bevor dann die anderen Triebwerke ausfielen hat ja eine Reihenfolge. Ein abgeschaltetes Triebwerk kann es aus zwei Gründen geben. Zum einen kann sich das Triebwerk selbst abschalten. Bei Firmen die ihre Raketen nicht nach dem „Versuch und Irrtumsprinzip“ entwickeln, sondern schon bei der Konstruktion Fehlerquellen berücksichtigen, kann sich ein Triebwerk zum Beispiel selbst abschalten, wenn ein Parameter außerhalb des grünen Bereichs ist. Das funktionierte schon bei der Saturn V in den sechziger Jahren so und zwar alleine mechanisch. Ein Grund für die Maßnahme könnte sein, das durch ein Leck der Leitungsdruck unter einen Mindestwert absinkt.

Ein Triebwerk kann auch durch den Bordcomputers abgeschaltet werden. Das kam bei der SuperHeavy bei den ersten Testflügen mehrfach vor, als dieser Abweichungen von den Sollparametern erkannte. Es kann durch den Brand aber auch einfach die Datenleitung zur Avionik durchtrennt werden und so das Abschalten verursachen. Das geschah bei dem Teststart der sowjetischen Mondrakete N-1 wo es auch Brände im Heck gab. Das – was es auch als Möglichkeit gibt – die Triebwerke noch arbeiten und die Datenleitungen durchtrennt sind kann man ausschließen, weil die Geschwindigkeit kaum noch anstieg.

Dieses Verhalten passt zu einem Feuer, das um sich greift. Ebenso ist zu beobachten, dass der Balken für Methan schneller abnimmt als der für LOX, das heißt, es gab wohl ein Methanleck. Und wenn man auf die Ausrichtung des Starships im Video schaut, so merkt man das diese nach einem Triebwerksausfall schwankt, der Winkel zur Horizontalen zuerst kleiner wird, weil sich der Schubvektor verschoben hat, bis die Avionik dann wieder gegensteuert. Auch das spricht nicht für ein geplantes Abschalten der Triebwerke aufgrund zum Beispiel zu geringem Leitungsdruck, weil dann die Avionik parallel den Schubvektor der anderen Triebwerke geändert hätte. Am Schluss waren nach der Balkenanzeige im Video noch 6,1 Prozent des Methans, aber 13,2 Prozent des LOX in den Tanks.

Elon Musk kündigte für den nächsten, achten Flug, an dass wenn diesmal alles klappt dieser Flug erstmals einen Orbit erreichen soll. Ob dies nun so ist, bezweifele ich. Die suborbitalen Flüge haben für SpaceX einige Vorteile. Auch wenn eine Wiederzündung des Raptors ausbleibt – der Test konnte ja diesmal nicht durchgeführt werden und von zwei Tests bisher bei ITF-3 und 6 scheiterte einer – tritt das Starship kontrolliert in die Erdatmosphäre ein. Was passiert wenn dies nicht der Fall ist sieht man ja gerade an diesem Flug. In jedem Falle dürfte die FAA Untersuchung und auch die "Maßnahmen" die vorgesehen sind den nächsten Start der für den Februar 2025 angekündigt war verschieben.

Vor allem können sie so das Landeverfahren erproben, ohne das jemand kontrollieren kann ob sie die Landestelle auch richtig getroffen haben. Würde das Starship dagegen an der startbasis landen, wie im Regelbetrieb vorgesehen könnte jeder sehen ob es auf dem Starttisch landet oder nicht. Für die NASA die mit dem Starship bei Artemis 3 auf dem Mond landen will ist dieser Test ebenfalls keine gute Nachricht, denn das verzögert sich weiter. Ursprünglich sollte ja schon im März mit einem ersten Betankungstest im Orbit begonnen werden, einer Technologie die notwendig für diese Mission ist. Gemäß dem Vertrag über das HLS (Human Landing System) sollte die Landung ja schon Ende 2024 stattfinden, vor ITF-8 ging die NASA frühestens von einem Start Mitte 2027 aus, was zeigt wie weit SpaceX im Zeitplan hinterherhinkt.

Nachlese

Am 24.2.2025 veröffentlichte SpaceX ein Statement.

Demnach gab es ungefähr zwei Minuten nach der Trennung von der SuperHeavy einen Blitz im Heck des Starships (dieser konnte im Video nicht beobachtet werden, da nun SpaceX nur noch die Landung der SuperHeavy zeigte). Dies korrelierte mit einem Druckabfall, der durch ein Treibstoffleck verursacht wurde. Weitere zwei Minuten später gab es einen weiteren Blitz und nun waren auch dauerhaft Feuer zu sehen. Sie führte letztendlich zum Abschalten eines Triebwerks nach dem anderen, bis nach 8 Minuten 20 Sekunden die Kommunikation abriss.

Bis dahin war das Flight Termination System (FTS) nicht ausgelöst worden. Dies soll 3 Minuten später geschehen sein.

SpaceX kam zu dem Schluss, dass die wahrscheinlichste Ursache für den Verlust von Starship eine "harmonic response several times stronger in flight than had been seen during testing, which led to increased stress on hardware in the propulsion system " Diese erhöhte Belastung führte zu Treibstofflecks. SpaceX monierte nicht die Lecks, sondern das der abfließende Treibstoff nicht vollständig durch Entlüftungsöffnungen abfließen kann und so Brände entstanden, die zu den Triebwerksabschaltungen führten.

Am 12. Februar 2025 führte SpaceX einen 60 Sekunden langen Triebwerkstest durch:

„The 60-second firing was used to test multiple engine thrust levels and three separate hardware configurations in the Raptor vacuum engine feedlines to recreate and address the harmonic response seen during Flight 7,” the company stated. “Findings from the static fire informed hardware changes to the fuel feedlines to vacuum engines, adjustments to propellant temperatures, and a new operating thrust target that will be used on the upcoming flight test.”

Die eigentliche „Lösung“ von SpaceX sind aber zusätzliche Entlüftungsöffnungen und ein zusätzliches Flammenunterdrückungssystem, dass Stickstoff in das Heck entlässt.

Beim achten Flug ist daher erneut nicht ein Erreichen des Orbits geplant, sondern erneut ein suborbitaler Flug.

Alles gelöst?

Wie immer bleiben bei dem Statement von SpaceX Fragen offen und wer sich auskennt, schüttelt nur den Kopf.

Zuerst einmal: wenn die Kommunikation mit dem Starship abreist ist die Aussage das das FTS auslöst reine Spekulation. Das Starship kann auch alleine durch den Wiedereintritt in die Atmosphäre desintegriert sein. Es tritt ja nicht kontrolliert in diese ein und hat noch mehrere Hundert Tonnen Treibstoff an Bord bzw. es tritt weiter Treibstoff aus. Meiner Ansicht nach hat das FTS erneut versagt. Ein FTS muss zum frühesten Zeitpunkt aktiv werden. Das wäre spätestens der Fall gewesen, wenn es nur noch drei aktive Triebwerke gibt, weil diese zu wenig Schub haben damit das Starship noch einen Orbit oder die vorgesehene Bahn erreicht. Wir erinnern uns das auch beim Jungfernflug das FTS versagte und beim zweiten Start als das Starship explodierte (auch weil Treibstoff abgelassen wurde und dann sich entzündete) wurde auch gesagt das dies das FTS wäre und es war dann doch nicht so.

Vor allem wurde offenbar nicht die Ursache für Lecks, Blitze und Feuer angegangen. Stattdessen wird an den Auswirkungen gearbeitet, also SpaceX lebt damit das die Treibstoffleitungen Lecks aufweisen. Sie beseitigt dieses Problem nicht, sondern vergrößert Abflussöffnungen und installiert ein Flammenunterdrückungssystem.

Ob der Test wirklich das Problem löst, bezweifele ich. Eine Rakete im Flug vibriert enorm stark, das kann Eigenschwingungen (im englischen Text „harmonic response“ genannt) verstärken, die dazu führen können das ein ganzes Triebwerk ausfällt. So etwas passierte auch beim zweiten Saturn V Testflug, nur war die Auswirkung nicht so extrem, es gab keine Explosionen. Dies kann man am Boden nur schwer simulieren. Daneben trat das erste Anzeichen im Flug nach zwei Minuten aus, der Test am Boden dauerte nur 60 Sekunden und es fehlt jeder Hinweis, das man die Leitungen verstärkt, verändert oder verbessert hat. Man hat wohl nur kleine Veränderungen durchgeführt und hofft das ein neues Schublevel (wahrscheinlich niedriger, aber das kostet weiter Nutzlast) das Problem löst.

Dabei wurden diesmal noch nicht mal die Raptor 3 Triebwerke eingesetzt, sondern die alten Raptor 2, aber das Starship war schwerer, weil es mehr Treibstoff hatte und wahrscheinlich hat man den Schub weiter erhöht, bisher fanden alle Starts mit einem Schubniveau statt das deutlich unter der Vorgabe liegt.

Nach etwas Nachdenken fiel mir auch die Aussage von Gwen Shotwell ein, die vor Jahren davon sprach, das das Starship über 100 Flüge absolvieren müsste bis der erste bemannte Flug ansteht. Sie scheint wohl einen tieferen Einblick in die Entwicklung zu haben als CEO Elon Musk, der ja noch einige andere Firmen leiten muss und nun auch noch ein Ministerium an der Backe hat. Wenn man wie dies offensichtlich ist die Entwicklung nach dem Prinzip „Trial and error“ macht, also Versuchen und wenn nicht klappt, nachbessern, dann ist das logisch, denn so braucht man etliche Flüge bis man alle Fehler gefunden hat und so beseitigt hat. Dabei ist jede Maßnahme ja auch eine Fehlerquelle und das ganze muss SpaceX ja dreimal machen, weil das Starship in mindestens drei Generationen produziert werden soll.

Für 2025 plant SpaceX nach Shotwell 25 Starts, für die nächsten vier Jahre insgesamt 400, also so viele wie Falcons in den letzten zehn Jahren flogen. Das setzt voraus das sich die Startrate pro Jahr verdoppelt also 2026 insgesamt 50, 2027 dann 100 und 2028 wären es 200 Flüge, das wären dann 376 Starts in vier Jahren. Mich selbst würde wundern, wenn man die bisherige Verdopplungsrate beibehält, also 2023 gab es zwei Starts, 2024 dann vier und das wären dann für 2025 acht Starts und für die folgenden Jahre dann 16, 32 und 64. Die Falcon 9 brauchte erheblich länger um die Startrate der letzten zwei Jahre zu erreichen und diese scheint nun relativ konstant zu sein.

Links

https://spacenews.com/faa-investigating-starship-debris-reports/

https://www.spacex.com/launches/mission/?missionId=starship-flight-7

https://spaceflightnow.com/2025/01/17/spacex-successfully-catches-super-heavy-booster-loses-starship-upper-stage-during-flight-7/

https://www.spacex.com/updates/#flight-7-report

Artikel verfasst: 13.1.2025, Artikel zuletzt bearbeitet: 26.2.2025

Bücher des Autors über Trägerraketen

Wie man an dem Umfang der Website sieht, sind Trägerraketen eines meiner Hauptinteressen. Es gibt inzwischen eine Reihe von Büchern von mir, auch weil ich in den letzten Jahren aufgrund neuer Träger oder weiterer Informationen über alte Projekte die Bücher neu aufgelegt habe. Sie finden eine Gesamtübersicht aller Bücher von mir bei Amazon und hier beim Verlag.

Ich beschränke mich in diesem Abschnitt auf die aktuellen Werke. Für die in Europa entwickelten Trägerraketen gibt es von mir zwei Werke:

Europäische Trägerraketen 1 behandelt die Vergangenheit (also bei Drucklegung): Das sind die nationalen Raketen Diamant, OTRAG und Black Arrow und die europäischen Träger Ariane 1 bis 4 und Europarakete.

Europäische Trägerraketen 2 behandelt die zur Drucklegung 2015 aktuellen Träger: Ariane 5, Vega und die damaligen Pläne für Vega C und Ariane 6.

Wer sich nur für einen der in den beiden besprochenen Träger interessiert, findet auch jeweils eine Monografie, die inhaltlich identisch mit dem Kapitel in den Sammelbänden ist, nur eben als Auskopplung.

Weiter gehend, alle Raketen die es weltweit gibt, behandelnd, gehen zwei Bände:

US-Trägerraketen

und

Internationale Trägerraketen (im Sinne von allen anderen Raketen weltweit)

Auch hier habe ich 2023 begonnen, die Bände aufzusplitten, einfach weil der Umfang für eine Aktualisierung sonst weder handelbar wäre bzw. an die Seitengrenze stößt, die der Verlag setzt. Ich habe auch bei den Einzelbänden nochmals recherchiert und den Umfang erweitert. Bisher sind erschienen:

US Trägerraketen 1 mit den frühen, kleinen Trägern (Vanguard, Juno, Scout)

US Trägerraketen 2 mit der Titan-Familie

2023 wird noch die erste Auskopplung aus den internationalen Raketen über russische Träger erscheinen. Nach und nach werden alle Raketen dann in einzelnen Monografien geordnet nach Trägerfamilien oder Nationen dann aktualisiert auf den aktuellen Stand, so besprochen.

Für die Saturns gibt es noch einen Sonderband, den ersten in der Reihe über das Apolloprogramm.

Alle bisherigen Bücher sind gerichtet an Leute, die wie ich sich nicht mit oberflächlichen Informationen oder Zusammenfassung der Wikipedia zufriedengeben. Wenn sie sich nicht für Technik interessieren, sondern nette Anekdoten hören wollen, dann sind die bisherigen Bücher nichts für Sie. Für dieses Publikum gibt es das Buch „Fotosafari durch den Raketenwald“ bei dem jeder Träger genau eine Doppelseite mit einem Foto und einer Beschreibung hat. (Also etwa ein Zehntel der Seitenzahl auf den ich ihn bei den beiden obigen Bänden abhandelte). Das Buch ist anders als die anderen Bände in Farbe. Ab und an macht BOD als Print on Demand Dienstleister Mist und verschickt es nur in Schwarz-Weiß, bitte reklamieren sie dann, ich als Autor kann dies nicht beeinflussen.

Als Autor würde ich mich freuen, wenn sie direkt beim Verlag bestellen, da ich da eine etwas größere Marge erhalte. Dank Buchpreisbindung und kostenlosem Versand ist das genauso teuer wie bei Amazon, Libri und iTunes oder im Buchhandel. Über eine ehrliche Kritik würde ich mich freuen.

Alle Bücher sind auch als E-Book erschienen, üblicherweise zu ²/₃ des Preises der Printausgabe – ich würde sie gerne billiger anbieten, doch da der Gesetzgeber E-Books mit 19 Prozent Mehrwertsteuer besteuert, Bücher aber mit nur 7 Prozent, geht das leider nicht. Ein Vorteil der E-Books - neben dem einfacher recherchierbaren Text ist, das alle Abbildungen, die im Originalmanuskript in Farbe, sind auch in Farbe sind, während ich sonst - um Druckkosten zu sparen - meist auf Farbe verzichte. Sie brauchen einen pdf-fähigen Reader um die Bücher zu lesen. Sofern der Verlag nicht weiter für bestimmte Geräte (Kindle) konvertiert ist das Standardformat der E-Books ein DRM-geschütztes PDF.

Mehr über meine Bücher finden sie auf der Website Raumfahrtbuecher.de und eine Liste aller Veröffentlichungen findet sich auch bei meinem Wikipediaeintrag.

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