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>> SpaceX (Space Exploration Technologies Corporation) – Der Beginn des StarTrek?

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SpaceX (Space Exploration Technologies Corporation) ist ein privates US-amerikanisches Raumfahrtunternehmen. Das Unternehmen wurde mit dem Ziel gegründet, Technologien zu entwickeln, die es der Menschheit ermöglichen sollen, den Mars zu kolonisieren[2] und das Leben auf anderen Planeten zu verbreiten.[3] Nach anfänglichen Fehlschlägen der neuentwickelten Rakete Falcon 1 wurde die Firma innerhalb weniger Jahre mit der Falcon 9 und dem Raumschiff Dragon zu einem bedeutenden Versorger der Internationalen Raumstation (ISS).





Neben dem Start der Dragon-Kapseln dient die Falcon 9 dem Start von kommerziellen Nutzlasten. Dafür werden von SpaceX mehrere Startanlagen an Ost- und Westküste betrieben, ein neues Startzentrum am Golf von Mexiko ist in Entstehung. Außerdem arbeitet die Firma an der Falcon Heavy, nach der Planung die stärkste Rakete der Vereinigten Staaten nach der Saturn V.

Die Wiederverwendung der Falcon-9-Erststufen ist ein fester Bestandteil der mittelfristigen Planungen der Firma. Im Dezember 2015 gelang SpaceX nach mehreren fehlgeschlagenen Landeversuchen auf dem Autonomous spaceport drone ship beim 20. Start einer Falcon 9, der dem Start von 11 Satelliten der Firma Orbcomm diente, die erste Stufe aus dem All sicher nach Cape Canaveral zurückzufliegen.[4] Da in der ersten Stufe insbesondere neun der zehn Merlin-Triebwerke einer Falcon 9 eingebaut sind, repräsentiert diese den größten Teil der Baukosten der Gesamtrakete.

Eine bemannte Version der Dragon (Dragon V2) soll 2017 zum ersten Mal mit Astronauten in den Weltraum starten und von da an regelmäßig für den Besatzungswechsel verwendet werden.

 
 

Führungsmannschaft

Wichtige Führungskräfte von SpaceX sind der Gründer und Haupteigentümer Elon Musk (CEO und CTO), Gwynne Shotwell (Präsidentin und COO), Tom Mueller (Vizepräsident für Triebwerksentwicklung), Hans Koenigsmann (Vizepräsident für Missionssicherheit und Chefingenieur für die Raketenstarts) und Lars Blackmore, Principal Rocket Landing Engineer (etwa: Oberster Ingenieur für Raketenlandungen).

Geschichte

SpaceX wurde im Juni 2002 von dem Unternehmer Elon Musk gegründet, der mit den zwei Internetfirmen Zip2 und PayPal mehrere hundert Millionen US-Dollar verdient hatte und einen großen Teil davon für die Gründung von SpaceX aufwendete.

Die Firma begann die Entwicklung der Rakete mit zirka 30 Angestellten und beschäftigte im Juni 2005 etwa 130 Mitarbeiter. Viele Teile der Falcon-1-Rakete, z. B. die beiden Raketenmotoren (Merlin und Kestrel) für die erste und die zweite Stufe, waren Neuentwicklungen.

Nachdem die ersten drei Flüge in Fehlschlägen endeten, startete Falcon 1 im September 2008 erstmals erfolgreich in die Erdumlaufbahn. SpaceX stellt somit die erste komplett privat entwickelte Flüssigtreibstoffrakete, die den Orbit erreichte.

 
SpaceX-Flüge, 2006–2016

Im Dezember 2008 wurde ein Vertrag zwischen SpaceX und der NASA über 1,6 Milliarden US-Dollar für zwölf Versorgungstransporte zur Internationalen Raumstation ISS unterzeichnet. Dabei sollen insgesamt 20 Tonnen Fracht mit Falcon-9-Raketen zur ISS geliefert werden.[5]

Nach den Entwicklungs- und Demonstrationsflügen werden durch SpaceX seit 2012 Versorgungsflüge zur ISS durchgeführt und für Kunden wie SES S.A., AsiaSat, Thaicom und Orbcomm Satellitenstarts durchgeführt.[6]

Im September 2014 vergab die NASA auf Basis des vorgestellten Modells der bemannten Version Dragon V2 einen Auftrag in Höhe von 2,6 Milliarden US-Dollar zur Realisation des Raumschiffes einschließlich eines Demonstrationsfluges mit zwei NASA-Astronauten. Nach erfolgreichem Flug und Zertifizierung durch die NASA sollen zwei bis sechs bemannte Missionen beauftragt werden. Die Finanzierung erfolgt im Rahmen des NASA-Entwicklungsprogrammes Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap).[7]

Am 28. Juni 2015 explodierte die Falcon 9 eines Dragon-Versorgungsfluges auf dem Weg zur ISS.[8]

Am 22. Dezember 2015 um 1:29 UTC startete eine verbesserte Falcon 9-Rakete von der amerikanischen Cape Canaveral Air Force Station in den erdnahen Satellitenorbit. Dort teilte sich die Stufenrakete und die zweite Stufe setzte elf Kommunikationssatelliten der Firma Orbcomm aus. Die erste Stufe führte die weltweit erste sanfte Landung einer orbitalen Trägerrakete erfolgreich um 1:40 UTC durch. SpaceX ist es damit als erstem Unternehmen gelungen, die Hauptstufe einer Rakete sicher zur Erde zurück zu bringen.[9]

Marsmission

SpaceX will bereits im Jahr 2018 ein unbemanntes Raumschiff zum Mars schicken, das dort auch landen soll.[10][11] Eine bemannte Marsmission soll 2025 stattfinden (siehe Interplanetary Transport System).[12]

Superschnelles Internet

Im Januar 2015 beteiligten sich die amerikanischen Unternehmen Fidelity Investments und Google mit zusammen rund einer Milliarde US-Dollar an SpaceX. Sie halten damit 8,3 % des Unternehmens. Es wird angenommen, dass sich Google für den neuen Plan von SpaceX interessiert, ein Netzwerk von Satelliten zur Internetversorgung aufzubauen. Die Ausführung soll 10 Milliarden US-Dollar kosten und rund fünf Jahre dauern.[13] Im November 2016 reicht das Unternehmen erste Pläne für solch ein Konzept bei der US Federal Communications Commission ein. SpaceX plant tausende Satelliten in Umlaufbahnen von 1.150 km bis 1.275 km Höhe zu stationieren. Wann erste Satelliten dafür ins All kommen sollen, ist noch nicht bekannt.[14]

Einrichtungen

Unternehmenssitz

 
Unternehmenszentrale in Hawthorne

Die Geschäftszentrale des Unternehmens und umfangreiche Entwicklungs- und Produktionsanlagen befinden sich in Hawthorne, Kalifornien. Ferner befindet sich hier das Flugkontrollzentrum für alle SpaceX-Missionen.

Starteinrichtungen

Alle fünf Falcon-1-Raketen wurden von der Kwajalein Missile Range auf Omelek (Marshallinseln) gestartet.

Die Starts von Falcon-9-Raketen erfolgen entweder vom speziell umgebauten Launch Complex 40 der Cape Canaveral AFS oder von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien, wo die Firma über Hangars verfügt, in denen die fertig angelieferten Raketenstufen vor dem Start zusammengefügt werden. 2014 wurde ein 20-Jahres-Mietvertrag für die Startrampe LC 39A in Cape Canaveral unterzeichnet, wo zukünftig die Falcon Heavy starten soll.[15]

In der Nähe von Brownsville, Texas wird seit 2014 ein firmeneigener Komplex für Raketenstarts gebaut.[16] Außerdem wird auf dem Gelände der Vandenberg Air Force Base aktuell eine Startrampe für die neue Hochleistungsrakete Falcon Heavy errichtet.[17]

Testanlagen

In McGregor, Texas, betreibt SpaceX seit 2003 eine Testanlage für Raketentriebwerke und Manövrierdüsen. Hier findet auch ein Großteil der Entwicklungsarbeit in Bezug auf die Triebwerkstechnik statt.[18]

Technologie

Falcon 1

Hauptartikel: Falcon 1

Der erste Testflug der leichten Falcon-1-Rakete erfolgte nach mehrfachen Startverschiebungen seit September 2004 am 24. März 2006, endete jedoch mit dem Absturz der Rakete aufgrund eines Treibstofflecks. Danach tagte eine von SpaceX und dem US-Verteidigungsministerium eingesetzte Untersuchungskommission. Beim zweiten Testflug am 21. März 2007 erreichte die Rakete eine Höhe von 300 Kilometern. Die zweite Raketenstufe aber kollidierte vermutlich mit der abgesprengten ersten Stufe, so dass die Rakete ins Taumeln und außer Kontrolle geriet. Laut SpaceX konnten die gestörten Telemetriedaten nachträglich weitgehend wiederhergestellt werden. Die Oberstufe stürzte zurück in die Erdatmosphäre. Der dritte Testflug am 3. August 2008 schlug erneut fehl. Der Start verlief anfangs wie erwartet, jedoch traten bei der Stufentrennung Probleme auf, und die Rakete geriet außer Kontrolle. Der vierte Flug am 28. September 2008 glückte. Hierbei wurde der gleiche Triebwerkstyp (Merlin C) wie beim vorherigen Flug verwendet. Durch die Behebung des Fehlers bei der Stufentrennung konnte die Falcon 1 ihre 165 kg schwere Probenutzlast in einem 644 km hohen Orbit aussetzen. Am 14. Juli 2009 wurde Falcon 1 mit dem Start des malaysischen Satelliten RazakSat erstmals kommerziell verwendet.

Falcon 9 und Falcon Heavy

Hauptartikel: Falcon 9

2006 nahm SpaceX am Wettbewerb der NASA zur privaten Versorgung der ISS Commercial Orbital Transportation Services teil und war einer der Gewinner. In Zusammenarbeit mit der NASA erfolgte die weitere Entwicklung und Erprobung der Falcon 9. Am 4. Juni 2010 fand dann der Jungfernflug statt.

Bei der geplanten Falcon Heavy werden drei Erststufen gebündelt. Hinzu kommt die weitgehend unveränderte Oberstufe. Beim Start der Falcon Heavy sollen alle 27 Raketentriebwerke gleichzeitig gezündet werden. Laut SpaceX wäre sie die leistungsfähigste amerikanische Trägerrakete seit der Mondrakete Saturn V.[19]

Neben den Starts der Dragon-Kapseln wird die Falcon 9 zum Start von kommerziellen Nutzlasten verwendet. SpaceX entwickelte sich damit zu einem direkten Konkurrenten von etablierten Startanbietern wie International Launch Services und Arianespace.

Dragon

Hauptartikel: Dragon (Raumschiff)

 
Dragon-Kapsel beim Andockmanöver an die Internationale Raumstation

Ebenfalls in Eigenregie, jedoch mit NASA-Unterstützung, wurde die Dragon-Kapsel konzipiert, gebaut und erprobt. Am 8. Dezember 2010 startete die erste Dragon-Kapsel auf einer Falcon 9 zu einem Flug ins All und wasserte nach etwa drei Stunden im Pazifischen Ozean.[20] Damit wurde die Fähigkeit demonstriert, die Kapsel auch zu landen. Die Kapsel ist das einzige reine Frachtsystem, das in der Lage ist, größere Nutzlasten von der ISS auch zurück zur Erde zu bringen. Die bisherigen Frachtsysteme (ATV, HTV und Progress) verglühen auf ihrem Rückweg in der Atmosphäre.

Im Mai 2012 fand mit der COTS-2-Mission der erste Flug eines Dragon-Raumschiffs zur ISS statt. Der insgesamt neun Tage dauernde Flug beinhaltete zahlreiche Testmanöver. Das Raumschiff transportierte 520 kg Fracht zur ISS und landete mit über 600 kg an nicht mehr benötigten Ausrüstungsgegenständen wieder auf der Erde.[21]

Seit Oktober 2012 finden regelmäßige Versorgungsflüge zur ISS statt. Am 28. Juni 2015 stürzte eine Dragon-Kapsel kurz nach dem Start durch die Explosion der Trägerrakete Falcon 9 wegen eines Strebenbruchs ab. Dabei wurden 1,8 Tonnen Fracht für die ISS zerstört.[22]

Dragon V2

Hauptartikel: Dragon V2

 

Am 29. Mai 2014 stellte Elon Musk den Prototyp der Dragon V2 (Dragon Version 2) für den Transport von maximal sieben Astronauten vor,[23] das zweite Raumschiff der Dragon-Serie.[24] Das Raumschiff ist mit acht paarweise angeordneten kleinen SuperDraco-Raketentriebwerken ausgestattet und soll damit in der Lage sein, „überall auf dem Land mit der Präzision eines Helikopters zu landen“.[25] Die SuperDraco-Raketentriebwerke verfügen über einen Schub von je 73.000 Newton und werden komplett mit dem 3D-Druckverfahren Lasersintern hergestellt.[26]

Wiederverwendbarkeit

Hauptartikel: Grasshopper (Rakete)

 
Erste erfolgreiche Landung einer Falcon 9 im Ozean auf einem ASDS

Der Grasshopper und die Falcon 9 Reusable Development Vehicles (F9R Dev) sind experimentelle Raketen für suborbitale Flüge, mit denen erprobt wird, wie eine Raketenstufe nach dem Start kontrolliert gelandet werden kann. Ziel ist es, Raketenkomponenten mehrfach zu verwenden, um Kosten zu minimieren.

Die Erkenntnisse flossen in Modifikationen der ersten Stufe tatsächlich eingesetzter Falcon 9 ein, wobei aus Sicherheitsgründen die Landungsversuche zunächst nur über dem Ozean und dann auf dem Autonomous spaceport drone ship (ASDS) erfolgten.

Am 21. Dezember 2015 Ortszeit (22. Dezember UTC) beim 20. Start einer Falcon 9 gelang die Rückkehr aus dem All und die sichere Landung am Startplatz Cape Canaveral. Am 8. April 2016 landete im Rahmen der Mission CRS-8 zum ersten Mal eine Erststufe erfolgreich auf dem Autonomous spaceport drone ship.

Interplanetary Transport System

ITS-Raumschiff mit Raptor-Triebwerken beim Anflug auf den Jupiter (Visualisierung)

 
ITS-Raumschiff mit Raptor-Triebwerken vor den Ringen Saturns (Visualisierung)

 
Interplanetary-Transport-System Vergleich mit Saturn V, Boeing 747 und Apollo Mondlandefähre

Am 27. September 2016 stellte SpaceX-Vorstandschef Elon Musk das Interplanetary Transport System vor, mit dem erstmals ein bemannter Flug zum Mars ermöglicht werden soll.[27] Die Arbeiten am dafür benötigten Raketentriebwerk Raptor begannen 2014. Das gesamte ITS-Vehikel soll eine Höhe von 122 m haben und 450 t Ladung transportieren können, das Raumschiff einen Durchmesser von 17 m aufweisen.[28]

Mit dem System würden 100 Menschen in durchschnittlich 115 Tagen zum Planeten Mars befördert. Die erste bemannte Marsmission soll nach Plänen von Musk frühestens im Jahr 2024 starten.[28]

 

Siehe auch

Literatur

  • Erik Seedhouse: SpaceX: Making Commercial Spaceflight a Reality (= Springer-Praxis books in space exploration). Springer Praxis Books, New York, NY 2013, ISBN 978-1-4614-5513-4.

Weblinks

 Commons: SpaceX – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
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Achim Rhein – 11. Januar 2017 – Keine Kommentare

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