Passagierflüge mit der Buran – Technisch möglich?

In meinen Persiflagen rechne ich ja normalerweise nichts durch, meistens nehme ich sogar Dinge die physikalisch unmöglich sind (ich habe da noch einiges in Petto, aber ich denke ich streue das ein bisschen, sonst schaut jeder sofort in welcher Kategorie der Aufsatz einsortiert ist. Mich hat ja beim letzten Artikel in der Kategorie gefreut, dass zumindest der eine oder andere reingeflogen ist (sonst macht’s ja keinen Spaß). aber wäre es technisch möglich?

Also damit wir alle auf dem gleichen Informationsstand sind: lest euch den Blog durch. Könnte man mit der Buran solche Passagierflüge durchführen? Nun eines das kann ich nach kurzem Überschlagen im Kopf ohne Rechnung sagen : nicht mit der Personenzahl. Aber gehen wir es systematisch an. Wir müssen erst mal die Masse bestimmen, um zu sehen ob das mit der Trägerrakete klappt, aber auch Buran die transportieren kann.

Nach dem Artikel werden 184 Passagiere fliegen. Dazu kommen nach dem Artikel 4 Besatzungsmitglieder. Weiterhin gibt es eine Massenbegrenzung von 100 kg pro Person. Aber das ist ja nicht alles. Wir brauchen einen Sitzplatz und für einen Tag im Orbit auch Wasser, Essen und Gase bzw. Lithiumhydroxid zum Binden des Kohlendioxyds. Bei 10.000 kJ pro Person braucht man 930 g Lithiumhydroxid zum Binden des Kohlendioxid und 620 g Sauerstoff im ungünstigsten fall (Energie nur aus Kohlenhydraten bezogen). Jemand sollte 2,5 l Wasser trinken und dann kommen noch rund 500 g Lebensmittel. Runden wir auf 5 kg Verbrauchsgüter pro Tag auf. Daneben muss der Passagier noch in einem Sessel sitzen der 3 g aushält und es kommt ein Anteil am Zwischenboden dazu, der eingezogen wird um das Deck zu teilen und mehr Sitzplätze zu erlauben. Das soll weitere 15 kg wiegen. Dann sind wir bei 120 kg pro Person oder 188 Personen bei 22.560 kg.

Bei der Personenzahl habe ich übrigens nur geschätzt wie dicht man heute die Passagiere auf Langstreckenflügen packt (wenn man nach Australien fliegt ist man ja auch fast einen Tag im Flugzeug).

Allerdings kann man die Passagiere nicht so in den Nutzlastraum platzieren. Die zweitbeste Lösung wäre es eine druckdichte Kabine im Nutzlastraum zu platzieren. Als Vorlage könnte das MPLM dienen. Es ist 6,4 m lang und wiegt 4,1 t. Das sind pro Quadratmeter 32,6 kg. Bei 18 m Länge wöge so ein Modul 9.800 kg. Damit wären wir schon bei 32.360 kg und haben das erste Problem: Das ist höher als die maximale Landenutzlast der Buran von 25 t. Die Lösung wäre es zum einen Passagiere wegzulassen. Allerdings ist ein Modul im Nutzlastraum auch nur die zweitbeste Lösung. Sinniger würde man den Nutzlastraum umbauen. Unten kann man die Struktur übernehmen, oben würde man sie weiterführen durch eine druckdichte Hülle. Die Radiatoren, die aufklappen bräuchte man trotzdem, denn 180 Personen produzieren eine Menge Wärme. (Jede Person bei 10.000 kJ rund 115 Watt. Das sind dann sind 31,66 kW Leistung die zusätzlich zu dem Energieverbrauch des Orbiters abgeführt werden müssten). Nimmt man an, dass man also nur die Hälfte der 9.800 kg Masse für eine druckdichte Kabine braucht so könnte man immerhin 163 Passagiere befördern.

Bei 25 t Nutzlast liegt die Startmasse von Buran bei 100 t. Ich hatte ja vorgesehen die Super-Draco als LAS zu verwenden. Da merkt man dann rasch dass es ein kleines Problem gibt. Die Dragon setzt acht dieser Triebwerke ein. Nimmt man eine Startmasse von 10 t für die Dragon, so bräuchte man 80 dieser Triebwerke – da würde man wohl was anderes, schubstärkeres nehmen. Was man aber nützen könnte war das LAS als Deorbit Antrieb. Dazu müsste man es nur mit dem Orbiter verbinden oder im Heck fest einbauen. Umgekehrt kann man bei ihm die Manövriertriebwerke und internen Tanks ausbauen. Nimmt man an das dies gewichtsneutral ist (LAS wiegt genauso viel wie der eingesparte Teil), dann müsste man trotzdem mindesten 100t transportieren.

Bleibt noch ob man mit einer hypothetischen Falcon „super heavy“ (bestehend aus 6 ersten Stufen der Falcon 9 v1.1 als erster Stufe, welche in einem Ring eine weitere Erststufe als zweite Stufe umgeben, die Buran transportieren kann. deren maximale Startmasse liegt bei 105 t mit 30 t Nutzlast. Hier sind es nur 25 t Nutzlast, also 100 t. Trotzdem wird es knapp. Drei Stufen und eine zweite Stufe können bei der Falcon heavy rund 45 t ohne Crossfeeding transportieren (das macht bei 7 Stufen keinen Performanceunterscheid mehr) und die hat noch eine zweite Stufe. Es reicht aber mit 100,7 t gerade noch so eben.

Also möglich wäre es, wahrscheinlich würde man in der Praxis nie genügend Passagiere zusammenbekommen und die Gewichtsbilanz ist auch optimistisch angesetzt. Wie sieht es mit den Preisen aus? Ich habe mal angesetzt, dass man in der beiden Stufen wiederverwendete Falcon 9 Stufen nimmt, die nur 50% der normalen Kosten. Aufgrund der Preisdifferenz zwischen einer Falcon 9 und Falcon heavy die ja sich nur in den Boostern unterscheiden, kann man einen Neupreis von 38 Millionen Dollar für eine Stufe ansetzen. Das sind dann bei 50% und sieben Stufen 133 Millionen Dollar für die Rakete. Dazu kämen noch die Startkosten und die Durchführung, sowie Abschreibung der Anschaffungs- und Umbaukosten von Buran und Gewinn. Bei den angesetzten 150 Passagieren wären die Einnahmen von 150 Millionen wohl zu gering. Aber bei 200 Millionen pro Flug denke ich könnte der Betreiber mit einem Gewinn dastehen. Im folgenden gehe ich von 200 Millionen Dollar für den Start und 143 Passagieren aus, mithin 1,4 Millionen pro Passagier.

Der Absatz über Bigelow deutet nur an, dass gemessen an dem Startpreis für einen Eintagestrip ein längerer Aufenthalt teuer wird. Alleine durch die Vorräte die man braucht. Bei einem Tag sind sie noch gering, da braucht man keine Kleidung zum Wechseln kommt auch mit vorher gekochter Nahrung oder Snacks aus. Das ändert sich bei längeren Zeiten. Nimmt man die 9-10 kg, die man an Bord der ISS pro Mann und Tag verbraucht, so ist man bei einem 60 Tages Trip bei zusätzlichen Kosten von 6 Tickets (Fracht die mitgeführt wird macht eine Reduktion der Passagierzahl nötig). Dazu käme der Abholflug und der Aufenthalt an Bord der Station, deren Preis ist bekannt: 25 Millionen für 60 Tage und 110 m³ Volumen. So sieht die Bilanz bei einem 60 Tage Aufenthalt aus:

• 1 Ticket Hinflug
• 1 Ticket Rückflug
• 6 Tickets Versorgungsgüter (entspricht 600 kg)
• 25 Millionen Dollar Stationsmiete

Bei 1,4 Millionen Dollar pro Ticke ist man dann bei 36,2 Millionen Dollar, liegt also im Bereich der Sojusflüge, kann aber länger im All bleiben. günstiger wird es vor allem durch Reduktion der Aufenthaltsdauer, da dann auch die Miete kleiner wird. Ein Monat kostet nur noch 19,5 Millionen Dollar. 10 Tage als kürzester Flug, 8,4 Millionen Dollar.

Das könnte aber günstiger werden wenn es die größere BA-2200 gibt die mehr Volumen hat. Sie würde dann genug Platz für 20 Astronauten haben.

Trotzdem es bleibt teuer und ich denke solange es  immer noch Millionen kostet wird der Markt klein sein. Dann bekommt man aber nicht genügend Passagiere auch für nur einen Flug zusammen. Aber dann hätte man zum ersten Mal richtige Weltraumflüge wie in der Luftfahrt.

Für ganz eilige (SpaceX ist ja so flexible, die können sicher auch ohne Startvorbereitungen starten) gäbe es auch noch den Einsatz als suborbital Flieger um ganz schnell zu Punkt X zu kommen. Innerhalb einer stunde könnte man jeden Punkt der Erde erreichen. Da aber nur 5 kg von 125 kg pro Passagier auf die Versorgung entfallen wäre dieser Trip genauso teuer wie ein Orbitalflug. Hier wäre ein umgebauter Gleiter (ohne Triebwerke, ohne Treibstofftanks, etwas längere Nutzlastraum, Abschaffung des Mitdecks und höhere Landenutzlast) von Vorteil. Bei einem 22 m langen Nutzlastraum, zwei Decks, 6 Plätze pro Reihe und 31 Reihen (Abstand 70 cm) ist man bei 372 Passagieren. Die wiegen zwar 20,7 t mehr, aber man spart auch Gewicht ein. So wiegen alleine die Triebwerke mit Treibstofftanks schon 16 t. Das Middeck macht auch einige Tonnen aus, wer’s also eilig hat und 600.000 Dollar übrig, kommt so in einer Stunde nach Australien – wenn er beim Start bei SpaceX nicht einige monate auf den Start warten muss…