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Web Log Teil 411: 9.1.2015 -

9.1.2015: SpassX Nachlese

Es wird mal wieder Zeit sich SpassX zu Widmen. Ich bin ja etwas milder gegenüber der Firma geworden, zumal sie sich echt große Mühe gibt, das meine Vorhersagen eintreffen sogar Starts verschieben und trotz gerammeltem Mainfests keinen anderen Kunden vorziehen.

Tja man könnte erst mal Bilanz ziehen und einen kleinen Vergleich mit Arianespace ziehen:

  SpassX Arianespace
2014 durchgeführte Starts 6 11
2014 gestartete Satelliten (ohne Sekundärnutzlasten) 6 23
Gestartete Nutzlast 27,9 t 77,1 t
gewonnene Kontrakte 7 14
davon auf dem freien Markt 5 9

Ja mit so einem erfolgreichen Firma kann man bei der ESA schon die Milliarden für die Ariane 6 Entwicklung loseisen.

Dann gibt es ja noch Interna aus der Firma. Ein Ex-Mitarbeiter hat sich über Musks Führungsstil ausgelassen:

"If you believe a task should take a year then Elon wants it done in a week," the post claims. "He won't hesitate to throw out six months work because it's not 'badass' enough. But in doing so he doesn't change the schedule.

Zudem arbeiten dort zu wenige am Samstag und wenn man Hobbys oder soziale Interessen hat ist die Firma auch nichts für einen. Klingt nach Ausbeuterei unter dem Mantel eine Vision.

Dann hat sich Musk erneut scheiden lassen, wieder von derselben Frau. Sie bekommt 16 Millionen für 18 Monate Ehe. Bei der letzten Scheidung kam er ja in kurzfristige Geldnöte.

Dann bekam die Firma ja einen Launchkontrakt von der NASA. Da wurde im Zusammenhang mit dem Protest von Sierra Nevada deutlich wie die NASA sich das billig rechnet, denn für die GAO sieht das so aus:

  Kosten für NASA (Haushalt) Gesamt Differenz
SpassX 1750 Millionen 2600 Millionen 850 Millionen
Sierra Nevada 2550 Millionen 3300 Millionen 750 Millionen
Boeing 3010 Millionen 4200 Millionen 1190 Millionen
Man kann daher auch Sierras Protest gut nachvollziehen. Die unterschiedlichen Budgets kommen durch die Taschenspielertricks der NASA zustande. Die erste Zahl ist die für die Entwicklung und die zweite inklusive der Erprobungsflüge. Man sieht dass durch den wiederverwendbaren Gleiter Sierra Nevada sogar noch billiger als SpassX ist, obwohl man auf einer Atlas V startet. Auch ist Boeing nicht so viel teurer beim Betrieb trotz Altas V. Das SpassX nicht so billig ist wenn es reguläre und keine Promotionspreise gibt zeigt sich ja an DSCOVR, die eigentlich im Januar starten sollte. Deren Start kostet 96 Millionen Dollar, wobei das nur der SpassX Anteil ist. Die Gesamtkosten für den Start liegen bei 134,5 Millionen Dollar. Das ist nicht unwichtig, weil bei Vergleichen mit ULA SpassX immer nur diese Preise nimmt und sie mit ihren Werbepreisen vergleich. Das auch ULA Atlas und Delta für deutlich weniger produziert als dann ein Start kostet wird geflissentlich ignoriert.

Bei dem Protest von SpassX, dass sie keinen Auftrag 2012 erhalten haben, weil sie noch keinen zertifizierten Träger hatten gibt es wenig Neues. Die US-Regierung hat nun zum dritten Male die Abweisung der Klage beantragt, Die Zertifizierung von SpassX zieht sich dagegen hin, nun wird Mitte des Jahres von der USAF angepeilt. Klar, wenn jemand schon prozessiert, bevor einen Auftrag hat, dann macht man die Zertifizierung am besten besonders gründlich, sonst prozessiert er dann dagegen auch noch.

Dann steht 2015 an, mit der ersten Landung einer Stufe auf einer Plattform. Wie immer gibt Musk die Chance für einen Erfolg zu 50% an, und wie letztes Jahr verspricht er für dieses Jahr einen zweiten Einsatz einer Stufe. In der FAQ die es gab dürften dann die SpassX-Jünger die immer auf die Falcon Heavy setzten einen Dämpfer bekommen haben - deren Bergung ist erheblich aufwendiger. Nicht überraschend wenn man Grundkenntnisse der Raumfahrt hat.

Damit niemand mehr auf die Idee kommt, das Launch Manifest mit den erfolgten Starts zu vergleichen hat man dieses auf eine alphabetische Ausgabe umgestellt. Ein Schelm wer böses dabei denkt. Imemrhin soll es nach Musk einen Start pro Monat geben. Kunden wollen deutlich mehr - 16 bräuchte man um die Nutzlasten zu starten die wegen der Verzögerungen schon anstehen. Obwohl die Firma beteuert sie können 40 Core pro Monat produzieren scheint man in Wirklichkeit hinterherzuhinken. Am 22.10.2014 haben sie ihr 100-sten Merlin 1D produziert. Klingt beeindruckend, aber da man 10 pro Start braucht entspricht das 10 Starts und 8 waren schon zu dem Zeitpunkt gelaufen, dazu kommen dann noch die Triebwerke für Tests. Einen großen Vorrat dürften sie also nicht haben, auch wenn sie angeblich 4 Triebwerke pro Woche produzieren (würde einen Start alle 18 Tage erlauben). Aber das sind eben die SpassX Angaben, die stimmten schon früher nicht mit den erfolgten Starts überein.

Machen wir eine Prognose:

Auch wenn Elon Musk offensichtlich sich mehr nach "badass" orientiert als nach ökonomischen Gesichtspunkten wird er wohl bald einsehen dass es ziemlich dämlich ist eine Rakete mit eigenem Treibstoff zurück zum Startplatz zu lenken, weil man so nur effektiv die Nutzlast absenkt. Er wird also wenn das Landen auf der Plattform klappt bei dieser Lösung bleiben und die Stufe per Schiff zurückbringen. Das wäre meine Prognose für die zukünftigen Landungen. Ich will noch eine hinterherschieben: Wir werden sie nicht oft sehen, fast ausschließlich bei LEO und SSO Missionen, weil die Nutzlast von maximal 3,5 t in den GTO doch etwas klein ist.

Doch erst Mal steht der nächste Start an. Den übernächsten hat die USAF ja schon von sich aus verschoben, damit die arme Firma das nicht machen muss. Er wird der spannendste sein, denn es geht um DSCOVR, eine Raumsonde. Ansonsten dominieren ja langweilige Resupplymissionen und Kommunikationssatelliten das Manifest.

13.1.2014: Mal so zwischendurch

Ein paar Gedanken zu ein paar Themen die gerade so aktuell sind.

Da bekam Alexander Gerst heute das Bundesverdienstkreuz bekommen. Das ist ja eine inflationäre Auszeichnung. Wer prominent ist, bekommt es mehr oder weniger automatisch, auch wenn er nur Geld durch Schallplatten verdient hat und nichts spezielles für die Allgemeinheit getan hat, wie es ja auch der Fall sein kann. Bei Alexander Gerst spielt eine rolle das es nicht so viele deutsche Astronauten gibt. Er verdient weil er doch sehr öffentlichkeitswirksam war, was ja nicht sein Primärjob ist (zumindest offiziell) vielleicht sogar eines. Verwundert hat mich ein Absatz der Radio kam:

"Ein Mann, der es beruflich mit der kosmischen Ordnung der Dinge zu tun hat, ist ganz einfach zu beneiden. Das Weltall erforschen, die Ordnung des Universums wissenschaftlich immer genauer erkunden und dabei immer wieder neu die Schönheit der himmlischen Phänomene erfahren".

Nun ist Gerst von Beruf Vulkanologe und mit der Erforschung des Weltalls hat seine Mission rein gar nichts zu tun. Ansonsten war die Rede nicht so schlecht, zumindest erkennbar nicht von einem Redenschreiber verfasst.

Dann macht noch PEGIDA von sich Schlagzeilen. Jetzt gerade wieder weil sie an die Toten von Paris gedacht haben. Aus ihrer Sicht ja logisch, schließlich sind sie ja gegen Islamisierung und das sind Opfer des islamischen Terrors. Ich finde es nur peinlich. Vor allem ärgern mich zwei Dinge: Warum gibt es diese Proteste vor allem im Osten, die ja schon früher durch Anschläge auf Asylbewerberheime und durch das Wählen von rechtsradikalen Parteien aufgefallen sind? Wenn dieser Landstrich so übervölkert mit Ausländern oder Deutschen die nicht hier geboren sind wäre, könnte ich das ja noch verstehen, aber die meisten Immigranten leben im Westen, den Osten haben ja schon viele Deutsche in den letzten 25 Jahren verlassen. Leipzig musste ganze Stadtteile abreisen. Ich glaube in West- und Mitteleuropa wird man wenige Gebiete mit einer kleineren Ausländeranteil finden als in den neuen Bundesländern. Wer will freiwillig nach Dresden? Noch unverschämter ist die Übernahme der Parole "Wir sind das Volk" - nein das seid ihr nicht, sondern ein kleiner Haufen von Meckerfritzen und Rechtsradikalen.

Viel besser ist unsere Politik aber auch nicht. Da gibt es Millionen von Flüchtlingen aus Syrien von Afrika und werden bei uns welche aufgenommen? Nein die sollen ruhig da bleiben wo sie in die EU einreisen also in Italien oder Griechenland. Vor 25 Jahren ging die Integration von viel mehr Ostdeutschen auch. Der Angelpunkt ist unser Asylrecht. Die müssen dann auf engstem Raum warten, bis sie anerkannt werden oder abgelehnt. Stattdesseen sollte man dafür Sorge tragen, dass Flüchtlinge möglichst bald für ihren eigenen Lebensunterhalt aufkommen können, Deutschkurse und ähnliches anbieten um sie schnellstmöglich zu integrieren und ja, auch Wirtschaftsflüchtlinge sollten bleiben können, weil in meinen Augen auch Armut ein guter Grund ist sein Land zu verlassen, zumindest wenn sie sich selbst versorgen können.

Jetzt wurden ja die Anforderungen für eine doppelte Staatsbürgerschaft gelockert, meiner Ansicht nach sind die Hürden noch zu hoch. Wer hier auf Dauer bleiben will und sich in die Gesellschaft eingliedert, der sollte auch eine zusätzliche deutsche Staatsbürgerschaft erwerben können. Denn meiner Ansicht nach ist jemand Deutscher wenn er deutsch spricht und unsere Gesetze und Werte achtet. Ich habe da schon einiges erlebt. Schwarze Schulkinder die breites Schwäbisch reden und blonde, hellhäutige Teenager die sich nur in russisch unterhielten. Nur am Aussehen und der Herkunft kann man sicher nicht festmachen wer "Deutsch" ist. Die meisten PEGIDA Anhänger sprechen ja auch kein richtiges Deutsch sondern nur Sächsisch und niemand weist sie deswegen aus. Also gerade die Ostdeutschen sollten sehr liberal gegenüber anderen sein....

Zuletzt habe ich was neues mal probiert: "6+1". Das ist ein Konzept für die Gesundheit, für mich eher um Gewicht abzunehmen. Ich habe die letzten zwei Jahre wieder drei Kilo zugenommen und mir vorgenommen die wieder zu reduzieren. "6+1" ist eigentlich kein Diätkonzept, sondern eines für eine gesunde Lebensweise. Man isst 6 Tage normal und einen Tag nichts oder nur wenig (maximal 500 Kalorien). Da die Leute dann zwar am nächsten Tag mehr essen (125%) ist es in der Summe trotzdem weniger als normal und so sollte man sein Gewicht besser halten können, bzw., sogar abnehmen können.

Das kam schon in Fernsehsendungen wo die Moderatoren dann einen Selbstversuch machten und bei den Blutproben (die man vorher und am nächsten Tag nahm) gab es immer enorm tolle Ergebnisse. Die sind auch leicht zu erklären: wenn man nichts isst, dann nimmt man kaum LDL auf, das vorwiegend im Darm generiert wird, man verliert sogar Cholesterin, weil man dauernd welches mit der Gallenflüssigkeit in den Darm seziert. Stattdessen bildet der Körper mehr HDL mit dem er Fett aus den Adipositen zur Leber führt, insgesamt geht also der HDL/LDL Quotient hoch. Da der Körper nun Glucose aus Speicherglykogen und Eiweiß bilden muss sinkt umgekehrt der Glucosespiegel. doch das sind momentane Effekte die es nur am Tag danach gibt. Es gibt aber auch Ärzte die meinen, dass wenn man regelmäßig fastet (nichts anderes ist es ja) dies insgesamt positive Wirkungen auf den Stoffwechsel hat. So sollen sich die Zellen nicht so sehr an hohe Blutglucosespiegel gewöhnen und damit würde die Gefahr eine Insulinresistenz sinken. Da kann was dran sein, denn auch der Hunger gehört zum Leben, genauso wie Bewegung obwohl sicher sich sattessen und faul rumliegen bequemer und angenehmer ist. Doch "Des Leben ist koi Schlotzer" wie man bei uns sagt.

Immerhin für einen Tag macht der Blick auf die Waage Freude: von 76,2 auf 73,9 kg in einem Tag - leider ist das nicht von Dauer. Da spielt der entleerte Darm eine Rolle, der sonst immer irgendwie gefüllt ist, vor allem aber der Abbau von Glykogen bei denen 100 g rund 600 g Wasser binden. Gemäß dem Energiegehalt dürfte ich nicht mehr als 300 g Gewicht verloren haben, wenn es aus Fett stammt. Der Rest wird in einigen Tagen wieder drauf sein.

Der Tag war nicht so angenehm. So bis 14:00 war der Hunger noch nicht so stark, dann musste ich mich aber aktiv ablenken. So blieb der Aufsatz den ich machen wollte über druckgeförderte Raketen liegen. So um Zehn Uhr abends war er weg, heute morgen auch, allerdings nur bis ich richtig aufgestanden bin. Obwohl ich zwei größere Brötchen gekauft habe, hatte ich noch kräftig Kohldampf aufs Mittagessen. Danach war Schluss. Also ganz einfach ist es nicht, vielleicht auch weil ich es radikal gemacht habe, nämlich nichts festes gegessen und nur Kaffee und zuckerfreie Getränke konsumiert habe. Seit ein paar Monaten habe ich ja ein Mittel das ganz gut wirkt wenn ich gestresst bin, schlechte Stimmung habe oder einfach Ablenkung brauche, ich habe es aber sicherheitshalber nicht genommen, weil es als Nebenwirkung auch apetittfördernd ist.. Mal sehen ob es nächsten Montag besser geht.

 

Optionen für die rein Druckgeförderte Rakete

Als ich mal kürzlich bei Interorbital vorbei geschaut habe ob es etwas neues ist, fiel mir was auf. Anders als bei der OTRAG, auf welcher die Technologie beriht hat man sich dort für eine breitere Stufe netschieden. Bei der OTRAG waren die Tanks nur etwa 30 cm hoch, Daten von Interorbital gibt es nicht, aber wenn man einen Menschen als Vergleich nimmt, so schätze ich den Durchmesser auf 50-60 cm, dafür sind sie kürzerr

Das erlaubt es den treibstoff effizienter auszunutzen, denn die Düse kann nicht breiter werden als der Tank. Das brachte mich auf das heutige Thema: wie optimiere ich eine rein druckgeförderte Rakete?

Nun es gibt einige einfache Zusammenhänge:

Man sieht, es gibt einige Parameter zu Variation:

Den Anfangstankdruck

Den Anteil des Volumens das mit Druckgas gefüllt ist

Ob man Drcukgas nachfllt doer nicht

Zuerst mal eine grunsätzliche Diskussion. Eine Grunsaatzentscheidung ist wie stark der Schub absinken darf. Bei der ersten Stufe ist dies kritisch. Nehmen wir eine Stufe an, die 80% der Startmasse ausmacht, dann nimmt die Masse zum Brennschluss typisch auf ein Viertel ab. Der Schub darf aber nicht auf ein Viertel abnehmen, denn dann hätte die Rakete immer die gleiche Beschleunigung wie beim Start, das sind typisch 1,2-1,3 g und dies würde sehr hohe Gravitationsverluste durch eine lange Betriebszeit bedingen. Eine moderate Abnahme ist dagegen erwünscht um die Spitzenbelastung zu reduzieren.

Sinnigerweise wird man bei einer Schubabnahme mit etwas höherer Startbeschleunigung starten (so 1,4 bis 1,5 g) und dann eine Abnahme auf ein drittel zulassen, was mit zu anfangs zwei drittel gefüllten Tanks korresponidert.

Bei Oberstufen ist der Schub nicht so kritisch, auch wenn er niccht egal ist. Dafür das Gewicht. Einen zu geringen tankdruck wird man aber auch hier nicht anstreben, denn mit geringem Tankdruck muss man für einen gegebenen Anfangsschub eine relativ große Brennkammer brauchen, die dann das Flächenverhältnis der Expansionsdüse begrenzt. Beide Faktoren senken den spezifischen Impuls.

Eine genaue Berechnung zeigt das bei eienr hinreichend großen Expansionsdüse

17.1.2014:So geht's nicht weiter

Nachdem ich mich bei den SpassX-Fans schon unbeliebt gemacht habe, widme ich mich heute mal den Arianefans, obwohl ich mich selbst dazu zähle. Aber in den letzten Jahren hat mir die Politik doch sehr die Freude vergällt.

Doch zuerst mal noch eine Nachbemerkung zum vorletzten Blogeintrag. Wie HansSpace erkannt hat, ist das mein Blog und es ist keine Nachrichtenzentrale. Mögen sich die SpaceX Fans freuen, dass sie schon Foren gleichgeschaltet haben, doch hier ist dem nicht so. Das liegt nicht nur an mir, seit Jahren warte ich auf den Pro SpaceX Beitrag. Warum kommt den der nicht, wenn es doch so viele Kommentatoren gibt die alles besser wissen? Primär mache ich die Blogs auch für mich selbst, der letzte war z.B. eine Zusammenfassung für mich der Nachrichten die es in den letzten Wochen gab.

Ich werde auch bei der Bezeichnung "SpassX" bleiben, weil das Wort sehr gut ausdrückt, was ich mit der Firma verbinde: Spaß. Die Nschrichten sind kurzweilig zu lesen, man wird durch kurze Twittermeldungen nicht gezwungen nachzudenken oder viel Information aufzunehmen, dann gibt es Kommunikation in Form von Videos oder Bildern, nicht wie sonst üblich Fakten. Also sicher was ganz tolles für die Twitter-Generation und nichts für Leute die Raumfahrtberichterstattung machen oder nur Datenblätter von Raketen oder Berechnungen anstellen wollen.

Diesen Weg hat SpassX beschritten, wobei - und das ist mein Hauptkritikpunkt - die Firma sich zum einen "Hipp" gibt (Drohnen nehmen Grasshopper beim Start und Landen auf, was tolle Bilder gibt, schnelle Twittermeldungen vom Chef (und nur vom Chef!) über den Verlauf eines Starts, zum andern aber noch mehr als andere Firmen mit echten Informationen geizt wenn es mal nicht so läuft wie geplant. Ich brauche dazu nicht den letzten Start bemühen, es reicht auf den Grasshoppertest zu verweisen, bei dem die Falcon gesprengt wurde. Da gibt es nur Bilder von Dritten die dies verfolgt haben. Wo sind die Bilder der Drohnen und Kameras am Startgelände, die sicher wie bei allen vorherigen Flügen anwesend waren? Das ist ein Fall, wo klar ist, wie Informationen zurückgehalten werden die negativ sind. Man könnte weitere anführen. Wenn ich dies einmal realisiert habe, dann denke ich mir "Das ist sicher nur die Spitze des Eisbergs, wer weiß was da noch alles vertuscht wird". Und deswegen bin ich kritisch.

Aber kommen wir zum Hauptthema und das kann ich auch mit SpassX verbinden. Da hat man ja weil von Arianespace/CNES SpassX als Bedrohung aufgebaut wurde, die Ariane 6 bewilligt. Eigentlich sollte sich das Bedrohungsszenario gemildert haben, denn der Hauptgrund warum Ariane 5 seit einem Jahrzehnt Probleme mit der Konkurrenz hat, ist inzwischen entschärft worden: es ist nicht die Fertigung es ist der Eurokurs. Arianespace berechnete früher ihre Preise in Franc, dessen Kurs war nie stark verglichen zum Dollar. Mit der Einführung des Euro hat sich das geändert. Schon am ersten Handelstag war der Euro mehr Wert als der gemittelte Umrechnungskurs der Einzelwährungen. Kurzzeitig kletterte er auch auf 1,37 Dollar pro Euro. Nun ist er dank der EZB auf 1,15 Dollar gesunken. Das bedeutet das Arianespace z.B. gegenüber einem Kurs von 1,25 €/$ wie letztes Jahr den Preis pro Start von 200 auf 184 Millionen Dollar senken kann, denn international werden Starts in Dollar verrechnet.

Trotzdem hat Frankreich seinen Wunsch nach einer Ariane 6 durchgedrückt und die deutsche Politik war noch schlimmer. Nicht nur das man die eigene Position aufgab (Bau der Ariane 5 ME - meiner Ansicht nach die bessere Entscheidung) sondern man wollte um der deutschen Industrie Aufgaben zu sichern, das Projekt modifiziert haben. So ist die neue Ariane 6 nichts anderes als eine etwas verkleinerte Ariane 5 (in etwa der Ariane 5G in der Zentralstufe vergleichbar, vier anstatt zwei Booster, dafür nur die halbe Startmasse der EPS und eine Oberstufe die wahrscheinlich an die ECB angelehnt ist) und man hat in Augsburg eine zweite Linie der Boosterproduktion und erhöht so nur deren Preis (eine Fertigung hat höhere Stückzahlen, geringere Fixkosten und Investitionskosten). Aber darüber habe ich mich schon ausgelassen, daher an dieser Stelle nur so viel.

Nun kommt die Industrie mit dem Vorschlag, denn sie auch schon vor einem halben Jahr hatte, der CNES ihren Anteil an Arianespace abzukaufen. Arianespace wurde 1979 gegründet mit dem Ziel Ariane 1 zu vermarkten und an ihr sind die Länder und die Industrie in dem Maße beteiligt wie man damals an der Ariane 1 Entwicklung beteiligt war. Die Industrie ist heute weitgehend fusioniert und hält 41%, die CNES 34% und damit auch eine Sperrminorität. Die Industrie würde dann 75% halten und walten und schalten können wie sie will.

Ich finde das schon sehr unverfroren: Seit 2005 subventioniert die ESA Arianespace. Die Industrie versprach die Fertigung ökonomischer zu gestalten - das hat sie nicht gehalten. Nun soll die EAA eine neue Ariane 6 mit 4 Milliarden Euro finanzieren und keinerlei Entscheidungen mehr bei der Vermarktung haben? Das ist schon dreist. Daher mal hier mein Alternativvorschlag:

Wenn ich davon ausgehe, dass wenn die Industrie eine Rakete selbst entwirft und eigenständig entwickel,t diese billiger wird, dann sollte man die Industrie dies auch machen lassen. Nun wird man sicher bei uns keinen Multimilliardär finden der das finanziert, doch es geht auch anders. Aber zuerst mal zu den Chancen die ich sehe:

Die Industrie kann eine Rakete so entwerfen das sie preiswert zu produzieren und zu entwickeln ist. SpassX macht das mit der Falcon 9 vor: Ein Triebwerk in zwei Stufen und zwei Trägern (das die Rakete etwas an den Anforderungen der Nutzlasten vorbeischrammt, mal außen vor gelassen) das bedeutet hohe Stückzahl und geringe Entwicklungskosten. In Europa will die CNES mit jeder Ariane was neues entwickeln um uns technologisch weiterzubringen. SpassX setzt mehr auf bewährtes was die Entwicklungskosten senkt. Dazu kommt als spezielles ESA Problem der "Geographical Return". Sprich jedes Land bekommt seine Beteiligung in Form von Entwicklungsaufträgen zurück. Gerade das hat ja zu dem neuen Ariane 6 Konzept geführt, weil im alten für deutsche Industrie nicht die 20% Beteiligung drin waren. Wenn die Industrie die ja heute auch schon zu 90% aus Airbus besteht, die Raketenproduktion so aufstellt das sie nicht in 7-8 Ländern stattfindet, sondern nur in 2 oder 3 so wird die Produktion auch billiger.

Zuletzt fällt der ESA Anteil an Administrationskosten weg (der war mit 250 Millionen bei der Ariane 6 angesetzt) aber vor allem auch eine Bürokratieschicht, die sicher auch viel kostet. Doch dann muss man auch die Finanzierung anders regeln. Es muss gewährleistet sein, dass die Industrie nicht von der ESA 4 Milliarden einstreicht und wenn die Ariane 6 nicht viel billiger als die Ariane 5 wird, erneut nach Subventionen fragt. Daher mein Vorschlag: anstatt die Entwicklung zu finanzieren zahlt die ESA die Kosten die diese ausmachen würden zusätzlich zu den Starts. Meine Rechnung sähe so aus:

Bisher hatten Arianes eine Dienstzeit von etwa 25 Jahren (Ariane 1-4: 1979-2003, Ariane 5 1996-2020/1). Wenn die ESA durchschnittlich 2 Starts pro Jahr bucht, würden 4 Milliarden Euro + 25% Zinsen = 5 Milliarden Euro sich auf 50 ESA-Starts verteilen. Die ESA würde also pro Start 100 Millionen Euro mehr zahlen und sonst nichts. Damit die Industrie jetzt schon anfangen kann, sogar noch bei den derzeitigen Starts der Ariane 5. Wenn die Industrie dann merkt das sie nichts hinbekommt hat die ESA maximal so viel Geld in den Sand gesetzt wie es bisher Starts gab. Es würde auch der Industrie einen Anreiz geben, die Rakete aggressiv zu vermarkten um die Stückkosten zu senken. Die ESA könnte weiter das CSG und Testeinrichtungen betrieben und nichts für Tests/Starts verlangen was die Industrie weiter entlasten würde (nichts anderes machen ja auch die anderen Länder).

Die Frage die sich stellt ist die ob man so mit SpaceX und ILS mithalten kann. Wie die letzten Jahre zeigten, gibt es hier einige Unterschiede zu der Art wie hier Raketen gebaut werden. Sowohl bei SpassX wie auch ILS / Roskosmos weiß man, das die Prüfungen weitaus weniger intensiv sind als bei uns. Bei der Proton gab es eine Menge von Fehlern, die man durch Kontrolle leicht vor dem Start beheben könnte, wie verkehrt herum eingebaut Beschleunigungssensoren, zu voll gefüllte Stufen. Das (anders als bei SpassX) nach dem Galileo Fehlstart veröffentlichte Dokument spricht davon dass die Fregat bei der Fertigung einen systematischen Fehler hat, der zum Einfrieren des Hydrazins führte - jede vierte Stufe war betroffen, nur hat dies niemand vorher wegen der kurzen Missionszeit bemerkt. Wollen wir uns auf das Niveau herunterlassen um Kosten zu sparen? Wohl sicher nicht.

Das zweite sind die Arbeitskosten. In Russland sind sie aufgrund der niedrigen Lohnkosten viel geringer und die Löhne machen den Hauptteil bei der Rakete aus. Das Material ist vergleichsweise billig, es sind Metalle oder wenn's teuer wird CFK-Werkstoffe. Bei SpassX sind auch die Lohnkosten gering. Zum einen weil die Firma auf angelernte Arbeiter setzt (2/3 haben nur Schulabschluss, bei anderen US-Firmen beträgt deren Anteil unter 1/3) zum anderen weil unter dem Deckmantel für eine Vision zu arbeiten die Leute dort 14-15 Stunden pro Tag und am Samstag arbeiten. Auch so kann man die Lohnkosten senken, nur denke ich wird das bei uns nicht gehen, außer wir lagern die Fertigung nach Griechenland aus.

Meine Ansicht: wir sollten zu den Wurzeln zurückkehren. Ariane 1 wurde entworfen, damit Europa unabhängig ist. Wenn wir die Ariane 5 weiter betreiben, die europäischen Starts mit der Sojus aufgeben und auf die Ariane 5 umbuchen, dann haben wir vielleicht nur einige Starts pro Jahr, aber wir finanzieren nicht eine Rakete die zu 70-80% nicht von der ESA genutzt wird. Sie startet dann eben nicht Kommunikationssatelliten-Dutzendware, sondern wichtige europäische Satelliten und Raumsonden und deren Starts sollten auch klappen.

Jeder Start mag teurer sein, aber verglichen mit 4 Milliarden Entwicklungsosten für eine Ariane 6 wird man sich sicher viele teurere Starts leisten können. Das wäre auch nicht so was besonderes. Japan startet seit jeher nur eigene Satelliten mit der H-II (nun haben sie erstmals einen Auftrag aus dem Ausland erhalten, da der Yenkurs so niedrig ist) und die US-Trägerindustrie seit 10 Jahren auch nur vereinzelt andere Nutzlasten. Wenn die Industrie trotzdem eine Ariane 6 haben will - dann eben nach dem obigen Modell finanziert.

Aufarbeitung SpaceX-Landeversuch

Ich hatte gehofft man erfährt noch ein bisschen mehr las die zwei, drei Sätze zur Landung und auch das Video gibt nicht sehr viel her. aber hier mal wieder ein Wissensblog (daher auch mit der korrekten Schreibweise SpaceX, SpassX benutze ich weiterhin für meine Meinung zur Firma).

Was ist passiert?

Fangen wir mal an, was die Leistung dabei ist. Die primäre Leistung ist es das Schiff getroffen zu haben, denn bisher gingen die Stufen im Meer verloren. Ob sie den Landepunkt bisher genau getroffen haben, darüber kann man nur spekulieren. Damit hat SpaceX eine wichtige Voraussetzung erfüllt, nämlich einen Zielpunkt mit hoher Genauigkeit zu treffen.

Ansonsten gibt es einige Rätsel. Der Verlust der Hydraulikflüssigkeit wird als Hauptursache angegeben. Das man Hydraulikflüssigkeit nicht wiederverwendet ist in der Raumfahrt normal. soweit ich weiß machten alle früheren Raketen dies so, ganz einfach weil bei Betriebszeiten von wenigen Minuten es ökonomischer ist einen größeren Vorrat mitzuführen anstatt einen geschlossenen und aufwenidgeren Kreislauf aufzubauen. allerdings ging man bei Raketen bald dazu über das sowieso reichlich vorhandene Kerosin als Hydraulikflüssigkeit  zu nutzen.

Doch das ist zweitrangig. Rätselhafter ist das dies eine Ursache für den Unfall sein soll. Der Zweck der Finnen wurde von Musk immer als die Stabilisierung der Stufe im Überschallbereich angegeben. Das macht auch Sinn. Sie sollten schon wegen ihrer Größe kurz vor der Landung nahezu unwirksam sein, selbst bei einer extremen Fehlstellung. Vor der Landung müssen die Triebwerke die Stufe abbremsen bzw. bei den angegebenen Voll-/Leermasseverhältnis von 30:1 darf die Stufe nicht mehr als 13-14 t wiegen, reicht sogar ein Triebwerk aus. Die Geschwindigkeit ist daher gering und damit auch die Steuerwirkung durch Fins. Sie scheinen aber die primäre Regelung auch im Unterschalbereich in der Querachse zu sein, nach Musks FAQ. Die aerodynamischen Kräfte seien zu stark für Kaltgasdüsen, das mag sein, aber sich nicht für ein Triebwerk mit über 600 kN Schub (entsprechend einer Beschleunigung von 4 g bei einer fast leeren Stufe).

Die Schieflage, das erkennt man an der Lichtquelle die von schräg oben im Video hereinkommt (Schweinwerfer auf dem Boot?) existiert auch schon beträchtliche Zeit vor der Landung. Unverständlich, dass sie durch die Triebwerke nich korrigiert wurde, denn sie haben bei einer fast leereren Stufe mehr als genug Schub um die Rakete zu neigen bzw. aufzurichten. Wer noch die letzten Sekunden vom ersten Ariane 5 Start in Erinnerung hat, weiß wie schnell Triebwerke eine Rakete drehen können und dabei handelte es sich noch um eine fast voll gefüllte Ariane 5. Man weiß nicht ob das Video Echtzeit wiedergibt oder man nur Frames zusammenfügte und so eine Zeitrafferaufnahme erhält, aber wenn es eine Echtzeitaufnahme ist, so scheint es mir als würde die Stufe noch weitgehend ungebremst und zu schnell herunterkommen.

Wie geht es weiter?

Nun SpaceX hat sicher noch einiges nachzubessern. Wie aufwendig dies ist und ob die 50% mehr Hydrauliköl reichen oder es eben noch andere Probleme gibt, weiß nur SpaceX, bzw. eventuell niemand wird sich bei dem nächsten Start am 31.1. zeigen. Elon Musk meinte man könne das Triebwerk 40-mal verwenden, auf das sei es ausgelegt, die Qualifikation umfasste aber viel weniger Starts. Bei anderen Triebwerken überprüft man die Lebensdauer auch praktisch und spricht nicht von "Design life time". Doch das ist ein kleineres Problem.

SpaceX strebt nach wie vor eine Landung auf dem Festland an. Diese ist bedeutend aufwendiger. Nach der Stufentrennung hat die Stufe eine hohe Geschwindigkeit (nach den Durchsagen im Video 1,8-1,9 km/s, 80-90 km Höhe, 67 km von der Basis horizontal entfernt). Diese muss nicht nur abgebaut sondern in eine Geschwindigkeit rückwärts umgewandelt werden. Daraus resultiert eine Rückflugbahn. Auch wenn diese etwas komplexer als die rein parabolische Bahn ist, die die Stufe bisher durchlief, spricht prinzipiell nichts dagegen dass man die gleiche Landegenauigkeit erreicht.

Der Unterschied ist aber der viel höhere Treibstoffverbrauch. Schon jetzt wo man die Triebwerke eigentlich nur braucht, um am Schluss die Restgeschwindigkeit zu vernichten (die dürfte unter Schallgeschwindigkeit liegen) schaltet man die Triebwerke nach 157 s ab (nominelle Betriebsdauer 180 s), das lässt rund 50 t Treibstoff in der Stufe zurück, bei dem reklamierten Voll/Leermasseverhältnis mehr als die dreifache Menge der Leermasse. Da man sicher nicht unnötig viel Treibstoff dort hinterlässt (er kann ja bei der Landung sich entzünden bzw. muss abgelassen werden) erscheint dies viel. Schon das korrespondiert bei 10 t Nutzlast mit einem Geschwindigkeitsverlust von 750 bis 800 m/s oder 3,6 t Nutzlast. Bei einem Rückflug wird es erheblich mehr sein.

Die einzige Erklärung die ich für diesen so hohen Resttreibstoffanteil habe, ist das die Stufe bei der Landung nicht zu leicht sein darf, da ein einzelnes Merlin selbst bei Minimalregelung (70% Schub) 46 t in Schwebe halten kann. Bei 13-14 t Leermasse isst man dann vielleicht an mehr Resttreibstoff in den Tanks interessiert um die Rakete nicht zu leicht werden zu lassen. Doch dann hat man einen entscheidenden Designfehler und besserwäre eine andere Landemethode z.B. Airbags.

Vor allem frage ich mich warum man die Landung auf Land anstrebt. Wenn die Stufe auf dem Schiff landet ist sie doch auch sicher gelandet, einige Tage später ist das Schiff im Hafen und man kann sie ausladen. Wozu viel Nutzlast opfern, nur um die Stufe zum Startplatz zurückzuführen? Die einzige Erklärung eröffnet sich nach den Statements eines ehemaligen SpaceX Arbeiters wonach man in der Firma nicht eine Woche opfert ein Konzept sinnvoll zu überlegen, aber durchaus 6 Monate Zeit aufwenden kann, damit es Elon Musks "Badass" Ansprüchen genügt. (badass Übersetzung nach dict.cc: "krass"). klar eine Landung auf dem Land ist "krasser", aber nicht wirtschaftlich sinnvoller.


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