Starship Testflug 13 – ein weiterer Schritt zum wiederverwendbaren Trägersystem

Mit erfolgreichem Aussetzen von echten Starlink-Satelliten, Wiederzündung eines Triebwerks im All und zielgenauer Wasserung ist ein Version-3-Schiff erstmals in fast allen entscheidenden Phasen erfolgreich gewesen, so dass reguläre Missionen samt Wiederverwendung in Reichweite kommen. Beim Landing Burn des Boosters starteten jedoch zu wenige Raptoren, die Wasserung erfolgte zu hart.
Ein Portalbeitrag der Raumfahrer.net Autorin SpaceSil.

Quellen: SpaceX-Website und Livestream

In der vergangenen Nacht, um 0:51 h unserer Zeit, startete der 13. integrierte Testflug des Starships planmäßig von Pad 2 in Starbase / Texas.
Der erste Startversuch war in der Vorwoche in buchstäblich letzter Sekunde unmittelbar noch während der Triebwerkszündung automatisch abgebrochen worden. Nach Angaben des Unternehmens mussten anschließend zwei Raptor-Triebwerke ausgetauscht werden.

Nachdem Flug 12 die grundlegenden Änderungen von Starship-Version 2 auf 3 erstmals getestet hatte, wobei der Booster direkt nach der Stufentrennung allerdings versagte, konzentrierte sich diese Mission auf jene Manöver, die unmittelbar für den späteren operationellen Einsatz notwendig sind.
Auffällig waren mehrere Änderungen der Flugsequenz gegenüber dem vorherigen Testflug.

Nach dem Abheben erreichte Starship wie vorgesehen den Punkt maximaler aerodynamischer Belastung (Max Q) erst nach 58 Sekunden und damit 13 Sekunden später als bei Flug 12. Trotz dieses späteren Max-Q-Zeitpunkts erfolgte das Abschalten der Boostertriebwerke (MECO) bereits nach 2:18 Minuten und damit etwa drei Sekunden früher als beim vorherigen Flug. Auch das Hot Staging mit der Zündung der Starship-Raptor-Triebwerke und der Trennung beider Stufen wurde entsprechend früher eingeleitet. SpaceX teilte mit, dass bei diesem Flug das Hitzeschutz-Schild während des Startvorgangs optisch überprüft werden solle bei „höherem dynamischen Druck“, was diese geänderte Flugdynamik erklären könnte.
Nachdem die Stufentrennung mit geänderter Zündreihenfolge der Oberstufe erfolgte, um den Super Heavy Booster in die gewünschte Richtung abzulenken, leitete dieser erfolgreich sein Rückflugmanöver ein. Dabei dauerte der Boostback Burn nur 38 Sekunden und fiel somit deutlich kürzer aus als bei vorherigen Flügen. Die geänderte Timeline deutet darauf hin, dass das Rückflugprofil des Boosters angepasst wurde.

Der Super-Heavy-Booster absolvierte sein Rückflugprogramm bis zum Landing Burn erfolgreich, konnte dann aber nur einige Triebwerke erneut zünden und stürzte fast ungebremst in den Golf von Mexiko. Damit konnte auch beim zweiten Versuch ein V3-Booster keine erfolgreiche sanfte Wasserung demonstrieren. Dies ist um so ärgerlicher, als Booster-Wasserungen bereits vor zwei Jahren als beherrschbar schienen und drei Booster der Versionen 1 und 2 sogar erfolgreich am Startturm gefangen werden konnten.
Parallel simulierte die Startanlage einen Booster-Fang mit der erneuten Auslösung des Wasserdämpfungsystems.

Flug der Oberstufe: Satellitenausstoß, Triebwerksneustart und Untersuchungen des Hitzeschutzsystems

Nach der Stufentrennung setzte die Starship-Oberstufe ihren Flug zunächst mit allen sechs Raptor-Triebwerken fort. Nach 8 Minuten und 5 Sekunden schalteten die Triebwerke planmäßig ab.
Erstmals setzte das Starship zwanzig echte Starlink-Satelliten der Version 3 aus der Nutzlastbucht aus, dies begann rund 16 Minuten nach dem Start und dauerte etwa 12 Minuten. SpaceX verzichtete leider diesmal darauf, wie bei Flug 12 Aufnahmen sowohl vom Inneren der Nutzlastbucht wie auch aus der Sicht der Satelliten zu zeigen.

Die Satelliten verblieben aufgrund der suborbitalen Flugbahn zwar nur 20 Minuten im Orbit, sollten jedoch entsprechend der Ankündigung einen Test unter realen Flugbedingungen ermöglichen: Laser- und Funkverbindungen zu operationalen Starlink-Satelliten und Bodenstationen. Ob dies gelang wurde während der Liveübertragung jedoch nicht mitgeteilt. Die zwanzig Satelliten mit einer geschätzten Gesamtmasse von 34 Tonnen waren die vermutlich bislang größte Nutzlast, die ein SpaceX-Träger jemals befördert hat.

Sechs der Satelliten waren zusätzlich mit Kameras ausgestattet. Sie sollten speziell angebrachte weiße Referenzkacheln auf dem Hitzeschutzschild erfassen, während das Schiff planmäßig rollte, und auch noch während des Wiedereintritts. Dadurch wollte SpaceX einen Verlust einzelner Hitzeschutzkacheln simulieren und erproben, wie künftig ein Verlust einzelner Kacheln erkannt werden kann.

39 Minuten nach dem Start führte Starship einen Neustart eines SeaLevel-Raptor-Triebwerks im Weltraum durch. Nachdem SpaceX dieses Verfahren bereits bei früheren Testflügen erfolgreich demonstriert hatte, sollte der Nachweis nun auch mit der Version-3-Konfiguration wiederholt werden. Zuverlässige Neustarts im Orbit gelten als wichtige Voraussetzung für ein sicheres Erreichen des Orbits, Bahnänderungen und der Deorbit-Manöver. Der erfolgreiche Neustart bestätigte die Fähigkeit der Raptor-Triebwerke, auch im Weltraum zuverlässig gezündet zu werden.

Wiedereintritt und Landung

Etwa 47 Minuten und 30 Sekunden nach dem Start begann Starship planmäßig mit dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Das offensichtlich völlig intakte Fahrzeug leitete das abschließende Landemanöver ein; der Landing Burn begann nach 1 Stunde und 5 Minuten, unmittelbar gefolgt vom Umschwenken aus der horizontalen Fluglage in die vertikale Landekonfiguration. Während des Bremsmanövers reduzierte das Schiff die Zahl der aktiven Raptor-Triebwerke zunächst von drei auf zwei und schließlich auf ein Triebwerk, bevor die Oberstufe nach 1 Stunde und 5 Minute planmäßig im Indischen Ozean sanft wasserte, wo sie zur Überraschung aller Kommentatoren noch bis zum Ende des Livestreams, und warscheinlich länger, an der Oberfläche trieb und sogar weiterhin Kamerabilder lieferte.

Fazit:
Mit Flug 13 setzte SpaceX die schrittweise Erprobung des Starship-Systems systematisch fort. Während insbesondere der erneute Start eines Raptor-Triebwerks im Weltraum und die zielgenaue Wasserung des Schiffs den Übergang zu orbitalen Starship-Missionen bei den nächsten Flügen und erstmals den Fang eines Schiffs mit den Fangarmen des Turms erlauben, macht das erneute Versagen des Boosters dessen Fang derzeit unmöglich und verhindert somit noch die vollständige Wiederverwendung.

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