Vorschau auf den ITF-7

SpaceX hat ein Statement zu ITF-7 veröffentlicht. Der Flug ist schon am 17.12.2024 genehmigt worden und bisher wurde als Starttermin der 11. Januar genannt, aber dieser Termin ist im Statement nicht bestätigt worden.

Bei ITF-7 wird nach SpaceX ein Schiff der neuen Generation mit erheblichen Verbesserungen gestartet. Es wird die erste Nutzlast-Abesetztest vom Starship durchgeführt, es werden mehrere Wiedereintrittsexperimente durchgeführt, die auf das Einfangen und Wiederverwenden des Schiffs ausgerichtet sind, und der Super Heavy Booster wird erneut eingefangen werden.

Dass Starship mit der Seriennummer 33 ist das erste der V2-Generation. Bei diesem Flugtest wird ein Block geplanter Upgrades der Starship-Oberstufe erstmals getestet, die erhebliche Verbesserungen bei Zuverlässigkeit und Leistung mit sich bringen sollen. Die vorderen Flügel (Flaps) des Fahrzeugs wurden verkleinert und in Richtung der Fahrzeugspitze und vom Hitzeschild weg verschoben, wodurch sie der Hitze beim Wiedereintritt deutlich weniger ausgesetzt sind und gleichzeitig die darunterliegenden Mechanismen und Schutzkacheln vereinfacht wurden. Es ist der Rede von einer Neugestaltung des Antriebssystems, darunter eine 25-prozentige Erhöhung des Treibstoffvolumens, eine Vakuumummantelung der Zuleitungen und ein neues Kraftstoffzuleitungssystem für die Raptor-Vakuum. Das Raptor 3 Triebwerke zum Einsatz kommen wird aber nicht erwähnt. Insgesamt spart das Statement mit nachprüfbaren Fakten wie „V2“, „Raptor 3“ oder dem Starttermin.

Neu ist ein verbessertes Antriebsavionikmodul, das Fahrzeugventile steuert und Sensoren ausliest. Es soll die Leistung steigern längere Missionen ermöglichen. Der Hitzeschild des Schiffs wird Kacheln der neuesten Generation verwenden und verfügt über eine Ersatzschicht zum Schutz vor fehlenden oder beschädigten Kacheln. Die wurde erstmals bei ITF-5 eingezogen, nachdem bei ITF-4 viele Kacheln verloren wurden. Einige Kacheln werden absichtlich entfernt, um gefährdete Bereiche einem Belastungstest zu unterziehen, wobei man auch Optionen für metallische Kacheln testet, von denen einige eine Wasserkühlung beinhalten. Das war ja die erste Idee, die Musk hatte und die eben zugunsten eines herkömmlichen Hitzeschutzschilds verworfen wurde. Das mit Wasser gekühlt wird, ist neu. Die Firma schreibt dazu:

“On Starship’s upper stage, a significant number of tiles will be removed to stress-test vulnerable areas across the vehicle … Multiple metallic tile options, including one with active cooling, will test alternative materials for protecting Starship during reentry … On the sides of the vehicle, non-structural versions of ship catch fittings are installed to test the fittings’ thermal performance, along with a smoothed and tapered edge of the tile line to address hot spots observed during reentry on Starship’s sixth flight test.”

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. Wir lernen daraus, das nach zwei Jahren Testflügen die Avionik des Starships bisher nicht fähig war ,an der Starbase zu landen. 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. Hier wird man erstmals konkret, weil es um Starlink-Werbung geht. Mich würde interessieren, wo im Schiff man eine Spitzenleistung von 2,7 MW braucht (eine Dauerleistung dürfte es ja wohl nicht sein sonst bräuchte es 20 t an Batterien für einen 90 Minutenflug).

Ausgesetzt werden Starlink-Simulatoren. Bei Starlink sollten nach der V1-Generation, kleinen Satelliten von rund 200 bis 250 kg Gewicht die von der Falcon 9 gestartet wunden eigentlich das Starship übernehmen. Das lag aber im Zeitplan um drei Jahre zurück, und so startet SpaceX bisher nicht die V2-Generation, Satelliten die rund 1,5 bis 2 t wiegen sollen. Stattdessen V2-Mini Satelliten mit der Falcon 9. Offen gelassen wurde, ob diese Simulatoren dann welche der V2-Generation oder V2-Mini sind. Ich würde auf die V2-Generation tippen, denn für die wurde ja das Starship entwickelt. Da es nur 10 Simulatoren sind weiß man nun auch die Nutzlast des Starships: 20 t, nicht 100. Ich hatte das schon vor einem Jahr nach ITF-3 berechnet.

Ein Orbit wird trotzdem nicht erreicht. Das Starship wird wie bisher ein suborbitales Profil fliegen, mit einer Wasserlandung im Indischen Ozean. Im Weltraum wird Starship 10 „Starlink-Simulatoren“ freigeben, die in Masse und Größe den Starlink-Satelliten der nächsten Generation ähneln. Diese Massensimulatoren werden nicht im Orbit bleiben, sondern wie Starship wieder verglühen.

Der Einsatz der von SpaceX als „V3“-Starlink-Satelliten wird eine zentrale Anwendung von Starship sein “With unparalleled payload capacity and full reusability, Starship will be able to deploy our more advanced V3 Starlink satellites, revolutionizing global connectivity,” , sagte SpaceX in einem kürzlich erschienenen „Progress Report 2024“ zu Starlink.

Die V3 Starlink-Satelliten, sollen laut dem Bericht jeweils eine Downlink-Kapazität von einem Terabit pro Sekunde haben, also das Zehnfache der V2 Mini Starlink-Satelliten, die SpaceX derzeit startet, und eine Uplink-Kapazität von 160 Gigabit pro Sekunde, also das 24-fache der V2 Mini-Satelliten. Jeder V3-Satellit wird außerdem über eine Anbindung mit fast vier Terabit pro Sekunde an das irdische Netzwerk verfügen, die Radio- und Laserverbindungen nutzt.

SpaceX hat in seiner Erklärung zum nächsten Starship-Flug kein Startdatum genannt. Allerdings gibt es vom 10. bis 16. Januar täglich Luftraumbeschränkungen. Die Starts würden am späten lokalen Nachmittag stattfinden, mit Ausnahme eines Morgenstarts am 11. Januar. Bei einem Morgenstart ist es im Landegebiet Nacht, bei einem Start am späten Nachmittag noch Tag. Nach Äußerungen der FAA strebt SpaceX einen Start am 10.1.2025 um 16 Uhr CST (23:00 MEZ) an. Ebenfalls verlautbarte die FAA das man mit SpaceX an einer Genehmigung von bis zu 25 Flügen des Starships dieses Jahr arbeitet. Angekündigt wurde dies offiziell noch nicht.

SpaceX teilte mit, dass es Vorkehrungen gäbe habe, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass auch ein Fangversuch für den Super Heavy Booster auch klappt. Eingeäumt wurde dass beschädigte Sensoren den Fangversuch bei Flug 6 verhindert hätten, und verwies auf Hardware-Upgrades am Start- und Fangturm „Mechazilla“, um einen erneuten Vorfall zu verhindern. Bei ITF-5 klappte das und ein Triebwerk, Nummer 314 von dem eingefangenen Booster wird erneut verwendet. Man kann so übrigens auch ableiten das SpaceX etwa 120 Triebwerke für Tests baute, denn für fünf Starts brauchen sie 195 Triebwerke (je 33 in der SuperHeavy und 6 im Starship x 5 Flüge).