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Autor: Günther Glatzel / 29. September 2013, 18:17 Uhr

Verbesserte Falcon 9 erfolgreich gestartet (Updates)

Die erste Falcon 9 der gestreckten und mit neuen Triebwerken ausgestatteten Version 1.1 hob gegen 18.00 Uhr MESZ vom Startplatz Vandenberg ab und beförderte den kanadischen Satelliten CASSIOPE als Hauptnutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn. Vier Updates: 18.52 Uhr, 19.38 Uhr, 21.35 Uhr und 21.50 Uhr.

Quelle: SpaceX, CSA, NSF, Jeff Foust, Raumcon
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Die neue Rakete ist eine Weiterentwicklung der zuvor fünfmal erfolgreich eingesetzten Falcon 9. Sie verfügt über stärkere Triebwerke vom Typ Merlin 1D, die Anordnung der 9 Triebwerke der ersten Stufe wurde verändert und beide Stufen wurden gestreckt, so dass sie größere Tanks mit größerer Treibstoffmenge aufnehmen können. Ebenfalls unerprobt ist die gut 13 Meter lange und 5,20 m durchmessende Carbon-Nutzlastverkleidung, unter der nun auch relativ große Raumfahrzeuge Platz finden.

In den letzten Wochen waren umfangreiche Tests vorgenommen worden. Diese betrafen den neuen Startplatz, die Abläufe zur Startvorbereitung und -durchführung sowie die Qualifikation der Triebwerke und der gesamten Erststufe. Zuletzt hatte man zwei Testzündungen auf dem Startplatz vorgenommen.

Die Triebwerke der alten Version waren im 3-mal-3-Quadrat angeordnet. Die neue Konfiguration besteht aus einem regelmäßigen Achteck, wobei alle äußeren Triebwerke auf die gleiche Weise mit der Struktur der Stufe verbunden sind. Dadurch wird nicht nur die Fertigung vereinheitlicht und vereinfacht sondern auch die Kraftübertragung gleichmäßiger. In der Mitte befindet sich das zentrale Triebwerk. Zwischen den Triebwerken existieren Fangvorrichtungen, welche die jeweils benachbarten Triebwerke beim Defekt eines Triebwerkes schützen sollen. Damit erhält man auch bei der neuen Rakete die Möglichkeit, bei einem Triebwerksausfall noch immer den geplanten Orbit erreichen zu können.

In der ebenfalls verlängerten zweiten Stufe verreichtet ein einzelnes Merlin 1D in einer für den Betrieb im Vakuum angepasster Bauweise seinen Dienst. Durch die Erweiterungen bzw. Modifikationen erreicht man bei der neuen Falcon 9 v1.1 eine höhere Nutzlastkapazität. Sie liegt bei etwa 13,15 t in einen erdnahen Orbit mit geringer Bahnneigung bzw. 4,85 t für einen geostationären Transferorbit.

Die Falcon 9 v1.1 ist zudem für eine Wiederverwendung vorbereitet. Beim heutigen Jungfernflug soll getestet werden, ob man nach Trennung von der zweiten Stufe drei Triebwerke für ein Bremsmanöver erneut zünden kann. Dazu muss sich die Erststufe im Flug drehen. Gelingt das Manöver und übersteht die Stufe den anschließenden Fall, will man kurz vor Erreichen der Meeresoberfläche ein weiteres Bremsmanöver mit dem zentralen Triebwerk absolvieren, bei dem die Stufe im Idealfall unmittelbar vor dem Eintauchen in das Wasser die Geschwindigkeit Null erreicht. Zur Beobachtung sind mehrere Schiffe und ein Flugzeug in der Nähe des geplanten Eintauchpunktes.

Die Hauptnutzlast, CASSIOPE (CAscade, SmallSat and IOnospheric Polar Explorer), stammt aus Kanada und ist ein Satellit zur Erforschung der irdischen Ionosphäre. Er verfügt über verschiedene Messgeräte, so ein Massenspektrometer, einen Elektronenteilchenmesser, eine Kamera zur Beobachtung der Aurora, einen Empfänger für Radiowellen, ein Instrument zur Messung kohärenter Strahlung, einen Magnetfeldmesser sowie ein GPS-Versuchsinstrument. Weitere Nutzlasten sind die Kleinsatelliten CUSat 1 und 2 (Nanosat 4A/4B), DANDE (Nanosat 5/Drag and Atmospheric Neutral Density Explorer), drei Kalibrierungskugeln für Radarsignale POPACS 1, 2 und 3 (Polar Orbiting Passive Atmospheric Calibration Spheres) sowie SNAPS.

Während des Starts wurde kurz bestätigt, dass die Triebwerke der Erststufe erneut gezündet hatten. Alles Weitere können Sie bei Raumfahrer.net lesen, wenn es Informationen zum Aussetzen der Satelliten bzw. zum Landeversuch der Erststufe gibt.

1. Aktualisierung (18.52 Uhr):
Bereits 18.21 Uhr wurde von der kanadischen Weltraumagentur CSA die erfolgreiche Abtrennung von CASSIOPE per Twitter bestätigt. Vor wenigen Minuten hatte man auch erstmals Kontakt mit dem Satelliten.

2. Aktualisierung (19.38 Uhr):
Mittlerweile wurden Informationen weiter gegeben, die erste Stufe habe nach der Abtrennung von der zweiten Stufe die korrekte Fluglage eingenommen, drei Triebwerke erneut gezündet und damit den Flug verlangsamt und GPS-Daten über ihre Position zur Bodenstation gefunkt. Eines der beiden Schiffe, die zur Begutachtung und eventuellen Bergung vorgesehen sind, befindet sich inzwischen auf dem Weg zur vermeinlichen Eintauchposition der Erststufe.

3. Aktualisierung (21.35 Uhr):
Wie Elon Musk, CEO von SpaceX vor wenigen Minuten mitteilte, haben beide Zündungen funktioniert. So klappte das Wenden und das Bremsmanöver wohl wie gewünscht. Erst nach der Zündung des mittleren Triebwerks in der Endphase trat ein Problem auf. Die Stufe rotierte um die Längsachse. Dies überstieg das Steuerungsvermögen der Lageregelung. Der Treibstoff wurde an den Rand der Tankwand "zentrifugiert" und das Triebwerk wurde nicht ausreichend versorgt. Letzten Endes ist die Stufe angestürzt, aber da man weiß woran es lag, kann man es beim nächsten Mal in den Griff bekommen.

4. Aktualisierung (21.50 Uhr):
Die Wiederzündung der zweiten Stufe verlief anormal. Diese verblieb in einem niedrigeren Orbit als geplant. Ansonsten arbeiteten beide Stufen etwas besser als angenommen. Für den nächsten Flug einer Falcon 9, bei dem ein Satellit in einen Transferorbit für die Geostationäre Bahn transportiert werden soll, ist eine zweite Zündung aber notwendig. Das Problem wurde aber offenbar erkannt. Dennoch sind Verzögerungen um ein paar Wochen möglich.

Bei den nächsten beiden Missionen werden keine Versuche zur Wiederverwendung unternommen, da man die volle Performance für das Erreichen der Zielbahnen der Nutzlasten verwenden möchte. Zudem benötigen die Techniker nun natürlich etwas Zeit, die notwendigen Veränderungen an der ersten Stufe zu entwickeln und vorzunehmen. Der nächste Versuch könnte beim CRS-3-Flug Anfang nächsten Jahres unternommen werden, dann auch mit Landebeinen. Wenn man es bis dahin aber nicht schafft, wird man die Frachtmission zur ISS nicht verschieben. Diese Informationen von einer kurzfristig angesetzten Telefon-Pressekonferenz mit SpaceX erreichten die interessierte Öffentlichkeit via Twitter.

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