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Autor Thema: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?  (Gelesen 14899 mal)

Offline tomtom

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Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« am: 26. September 2011, 18:23:37 »


*das entspricht etwa 3 Shuttle Starts! Das Shuttle hätte für ~2,5 Milliarden etwa 75 Tonnen in einen niedrigen Erdorbit gebracht, die F-Heavy würde 1060 Tonnen starten, das SLS, wenn es denn je fertig wird, würde zu dem Preis etwa 400 Tonnen starten!

Basileios, ich kann deiner Rechnung nur schwer folgen. Das Shuttle mag teuer gewesen sein, aber es hat einen entsprechenden Nutzen erbracht. Was du mit Ausschreibung und Wettbewerb forderst, gibt es seit 2006 bzw. 2008 sogar vertraglich. Dennoch wurde noch kein kg von irgendeinem Commercial bisher sinnvoll transportiert. Es gibt einen kommerziellen Satellitenmarkt, der von den Commercials praktisch nicht bedient wird.

Mit einem versprochenen Listenpreis eines ausgewählten Anbieters einen Vergleich zu Real-Kosten des Shuttle anzustellen, ist mutig. Wir wissen nicht, ob diese Preise in der Realität auch tatsächlich kostendeckend sind und auch wirklich vergleichbar alle Kosten enthalten.

Es ist jedenfalls unzulässig, in dem einen Fall die Vollkosten (des Komplettservice) zu rechnen (Shuttle) und im anderen Fall nur die Anbieterkosten unter Vernachlässigung von Wettbewerbskosten, die zb. durch Doppelbeauftragung entstehen, oder weil Anbieter nicht leisten oder ausfallen.

Im Gegensatz zum Shuttle sind die Stückkosten von SpaceX und den anderen Commercials jedenfalls im Moment noch unendlich hoch, weil noch kein kg transportiert wurde.

Es gibt mE. aber keinen Grund, Wettbewerb unbedingt auf der höchsten Systemebene anzustreben und nicht auf einer Ebene von Systemkomponenten und Teilservices, wo das Sinn macht. Beim SLS ist das ja auch nicht ausgeschlossen. Wenn man vorhandene Technologie nutzt (Booster, Triebwerke, etc.) sollte das auch effizienter sein, als immer das Rad neu zu erfinden ohne an Zuverlässigkeit zu gewinnen.

Offline Fabi485

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #1 am: 26. September 2011, 19:18:51 »
Ich bin was die ganze Privatisierung um jeden Preis angeht auch ein wenig skeptisch.

Es steht noch ziemlich in den Sternen ob SpaceX ihre Starts (von einer Rakete die im Moment nur auf dem Papier existiert) zu diesem Preis anbieten kann.

Ein Shuttle Starts sollte laut den Planungen auch einmal für 70 Millionen zu haben sein, wir wissen alle was daraus geworden ist.

Das Problem ist das Wettbewerb nur funktioniert wenn es mehrere Firmen gibt die miteinander konkurieren. Es wird aber keine Firma eine Schwerlastrakete entwickeln wenn die Gefahr besteht nachher bei der Auftragsvergabe leer auszugehen weil die Konkurrenz  besser / billiger ist.

Also muss man wohl oder übel die Aufträge an mehrere Firmen vergeben. Das macht man beim EELV ja so, leider ohne das es zu wirklichen Kostensenkungen führt. Denn sobald ein Anbieter pleite wäre ist man wieder von einer Firma auf Gedeih und Verderb ausgeliefert.

Wenn wir jetzt also alle Nutzlasten auf die Falcon zuschneiden würden wäre das fatal. Man müsste jede Kostensteigerung mitmachen da man ja sonst die vorhandenen Nutzlasten nicht gestartet kriegt und im Fall einer Pleite müsste man die Firma sogar verstaatlichen um den Betrieb fortsetzen zu können. Und dann wären wir wieder genau dort wo wir vor der ganzen Privatisierung waren.

Meiner Meinung haben wir eigentlich schon genug Trägerraketen. Für Missionen in den LEO / zum Mond wäre es völlig ausreichend wenn man denn wirklich wollte. Es gibt ja durchaus auch noch mögliche Ausbaupläne für Delta IV / Atlas 5 / etc.

Basileios

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #2 am: 26. September 2011, 20:05:39 »
Basileios, ich kann deiner Rechnung nur schwer folgen. Das Shuttle mag teuer gewesen sein, aber es hat einen entsprechenden Nutzen erbracht. Was du mit Ausschreibung und Wettbewerb forderst, gibt es seit 2006 bzw. 2008 sogar vertraglich. Dennoch wurde noch kein kg von irgendeinem Commercial bisher sinnvoll transportiert. Es gibt einen kommerziellen Satellitenmarkt, der von den Commercials praktisch nicht bedient wird.

Die Auftragsbücher von SpaceX sind neben COTS voll mit Satellitenstarts.

Zitat
Mit einem versprochenen Listenpreis eines ausgewählten Anbieters einen Vergleich zu Real-Kosten des Shuttle anzustellen, ist mutig. Wir wissen nicht, ob diese Preise in der Realität auch tatsächlich kostendeckend sind und auch wirklich vergleichbar alle Kosten enthalten.

Warum sollten diese Preise nicht den reellen Kosten entsprechen? Wenn SpaceX Starts für 54 Millionen verkauft, dann muss der Kunde auch nur diesen Betrag zahlen. Sollten die Starts wider erwarten teurer werden, dann muss SpaceX die Differenz aus eigenen Mitteln aufbringen.

Ich verstehe nicht, woher ständig diese Vermutungen kommen, SpaceX würde "zu niedrige" Preise anbieten. SpaceX ist ein Unternehmen, dass darauf ausgerichtet ist, Profit zu erwirtschaften. Sie werden selbst am Besten wissen, wie hoch ihre Preise sein müssen.

SpaceX ist revolutionär, weil die Firma als einzige im Westen Preise anbieten kann, die mit denen der Russen vergleichbar sind oder diese sogar noch unterbieten. Die Falcon 1, Falcon 9 und die Dragon-Kapsel wurden für unter 1 Milliarde Dollar entwickelt und getestet. Das hat bisher noch niemand geschafft. Ich würde viel Geld darauf verwetten, dass die Falcon Heavy fliegen wird, während das SLS als Projekt irgendwann in der Versenkung verschwindet, vielleicht nach dem Jungfernflug der Falcon Heavy ...

Zitat
Es ist jedenfalls unzulässig, in dem einen Fall die Vollkosten (des Komplettservice) zu rechnen (Shuttle) und im anderen Fall nur die Anbieterkosten unter Vernachlässigung von Wettbewerbskosten, die zb. durch Doppelbeauftragung entstehen, oder weil Anbieter nicht leisten oder ausfallen.

55 Millionen für die Falcon 9 und 125 Millionen für die Falcon Heavy sind die Komplettpreise, die Kunden zahlen müssen. Die Nutzlast ist versichert, und bei Nichtleistung darf SpaceX das Geld natürlich nicht behalten.

Ich verstehe nicht, warum 125 Millionen ein so unglaublicher Preis sein sollen ... die Falcon ist eine relativ simple und robuste Rakete und bei SpaceX hat man die Fixkosten und Bürokratie so weit wie möglich reduziert. Schon mal die Launch Control von denen gesehen?

Zitat
Im Gegensatz zum Shuttle sind die Stückkosten von SpaceX und den anderen Commercials jedenfalls im Moment noch unendlich hoch, weil noch kein kg transportiert wurde.

Das ist falsch, die Falcon 1 hat schon Nutzlasten gestartet, die Taurus von Orbital Sciences ebenfalls.

Zitat
Es gibt mE. aber keinen Grund, Wettbewerb unbedingt auf der höchsten Systemebene anzustreben und nicht auf einer Ebene von Systemkomponenten und Teilservices, wo das Sinn macht. Beim SLS ist das ja auch nicht ausgeschlossen. Wenn man vorhandene Technologie nutzt (Booster, Triebwerke, etc.) sollte das auch effizienter sein, als immer das Rad neu zu erfinden ohne an Zuverlässigkeit zu gewinnen.

Die vorhandene Shuttle-Technologie ist nicht gerade die effizienteste und kostengünstigste. LOX-RP1 ist einfacher zu handhaben als Wasserstoff und giftige Feststofftriebwerke. Die Feststoffbooster verwendet man ja nur, um die ATK-Lobby zufriedenzustellen.

Das SLS wird ein komplexes System mit nur einem Kunden (NASA) und einigen wenigen Starts pro Jahr sein, das ist ein Rezept für eskalierende Kosten.

Wenn man nur auf Teilebenen Wettbewerb zulässt, dann kontrolliert man immer noch nicht effektiv die Kosten für das Gesamtsystem, da die Teile nach genauen Vorgaben entwickelt werden müssen. Echten Wettbewerb kann es nur zwischen verschiedenen Anbietern mit vollintegrierten Systemen geben, die weitgehende Freiheit in der Entwicklung ihres Systems haben.


Basileios

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #3 am: 26. September 2011, 20:09:03 »
Die beste Art zusätzlichen Wettbewerb zu generieren, wäre die Einrichtung eines Treibstoffdepots und die kompetitive Ausschreibung von x Tonnen Treibstoff zum Depot pro Jahr zu einem Mindestpreis. Nur mit Fixpreisen und marktwirtschaftlichen Prinzipien kann man eskalierende Kosten wirklich in den Griff bekommen. In planwirtschaftlichen Bürokratien (wie großen Firmen, Agenturen oder soz. Staaten) wird viel Geld ineffizient verbrannt, weil der Mensch eben immer erst seinen eigenen Vorteil sieht. Die kleinen Räder im System interessieren sich nicht dafür, ob der Plan möglichst effizient erfüllt wird, sodern schützen und erweitern lieber ihre eigenen Pfründe. Von daher auch unaufhaltsame Wachstum von bürokratischen Strukturen in Organisationen, die eine Monopolstellung einnehmen. Deshalb ist es so schwer, die NASA zu reformieren, und deshalb will auch niemand die Shuttle-Technologie ersetzen, weil zu viele Einzelinteressen da dranhängen ...

Offline tomtom

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #4 am: 26. September 2011, 20:25:33 »
niemand weiß, ob Treibstoffdepots in der notwendigen Größenordnung funktionieren und effizient sind. Das ist bis jetzt nur eine Idee.

Offline runner02

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #5 am: 27. September 2011, 11:21:21 »
Zitat
[Space X kann Pleite gehen] Das ist eben ein Risiko, dass man eingehen muss. Das ist in anderen Wirtschaftsbereichen auch nicht anders.

Wenn Space X pleite geht, würde die NASA auf einem bezahltem Start sitzenbleiben. Denn sie zahlen ja nur, wenn die Ware im Orbit ist.

Vergleiche dann mal die entstehenden Kosten, wenn man ein Projekt wie Constellation bzw SLS wärend der Entwicklungsphase einstellt (10Mrd) und wenn ein Start nicht geliefert wird (100 Mio). Da sollte letzteres doch verkraftbar sein!
(über Musk) “He wants to make people a multi-planet species, and he’s not going to quit. He’ll change the model, or he’ll spend more of his own money—he’ll do something. He’s not in it to build the rockets; that’s a means to an end. It’s a religion for him.”

Basileios

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #6 am: 27. September 2011, 15:39:40 »
Vergleiche dann mal die entstehenden Kosten, wenn man ein Projekt wie Constellation bzw SLS wärend der Entwicklungsphase einstellt (10Mrd) und wenn ein Start nicht geliefert wird (100 Mio). Da sollte letzteres doch verkraftbar sein!

Stimmt.

Wenn SpaceX eben aus irgendeinem Grund nicht starten könnte, müsste sich die NASA ganz einfach nach einem anderen Anbieter umschauen. Die ULA mit ihren Atlas und Delta Raketen würde sich da z.B. anbieten.
Man soll nie wieder den Fehler machen, nur auf eine Rakete zu setzen. Die Nutzlasten müssen so entwickelt werden, das sie auf verschiedenen Raketen verschiedener Anbieter gestartet werden können. D.h. die Nutzlast muss eine gewisse Toleranz bezüglich verschiedener Aufstiegsbahnen aufweisen (unterschiedliche G-Belastung) und es müssen standardisierte Nutzlastbuchten entwickelt werden.

Nur durch Wettbewerb, Erfahrung und hohe Stückzahlen senkt man Kosten. Von daher plädiere ich dafür, kommerzielle Raketen für die bemannte Raumfahrt einzusetzen, d.h. Raketen, die auch zivile und militärische Nutzlasten starten. SLS ist ein Irrweg.

Offline DK

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #7 am: 27. September 2011, 22:45:21 »
Basileios,
deine Meinung in Ehren, aber inhaltlich ist das doch recht abwegig, was du  da schreibst.

Die NASA steht vor der Aufgabe, das Launch System der nächsten 20 Jahre (oder mehr) zu definieren. Daran hängen alle weiteren Explorationsprojekte.
Es ist unrealisitsch anzunehmen, dass in Zukunft nur noch kleinere Projekte als die ISS laufen werden. Im Gegenteil: man wird sich weiter raus bewegen. Dazu ist ein HLV essentiell, denn Raumschiffe mit vielen kleinen LEO-Transporten zusammenzubauen ist viel zu teuer weil sich dadurch zwangsläufig ein Projekt in die Länge zieht und damit die Infrastrukturkosten explodieren.

Es gibt weltweit eine klare Tendenz Richtung Mond. Da wird die NASA dabei sein wollen - wenn nicht sogar in der Führungsrolle. Logische Konsequenz also: HLV + Kapsel. Alles andere ist unrealistisch.

Kommerzielle Anbieter wiederum taugen für derartige Explorations-Projekte schon grundsätzlich nicht, weil der Großteil der Kosten dabei nicht beim Launch ensteht, sondern bei der restlichen Projektinfrastruktur.
Hinzu kommt, dass Anbieter, wie SpaceX, so sympatisch sie sein mögen, nicht garantieren können, dass ihre Marktpräsenz so lange währt, wie das Projekt dauert. Dies bedeutet ein fundamentales Risiko für jedes langfristige Explorations-Projekt.

"Einfach auf einen anderen Anbieter wechseln" ist naiv. Denn
1. gibt es noch keine Anbieter von HLV mit der notwendigen LEO-Kapazität,
2. wird man alleine schon aus technischen Gründen nicht kurzfristig den Launcher wechseln können und
3. kann man zeitlich nicht einfach den Anbieter wechseln weil z.B. Mondpräsenz eine umfassende und zeitlich dichte logistik erfordert. Da kann man nicht mal eben 6 Monate Pause machen, um auf einen anderen Launcher umzurüsten.

Wie dicht die Logistik für so ein Projekt ist und wie wenige Alternativen tatsächlich zur Verfügung stehen, sieht man bei der ISS: da hat mal ein Anbieter von Transportkapazität ein Problem mit seiner Oberstufe und schon ist das ganze Projekt gefährdet, weil die anderen Anbieter nicht kurzfristig einspringen  können. Das wäre auch mit kommerziellen Anbietern nicht anders, sonder wahrscheinlich so gar schlimmer.
Bemannte Raumfahrt hat eben keine Containerlogistik, für die es tausende von Spediteuren gibt...

Die NASA versucht, kommerzielle Anbieter für die laufenden Projekte zu bekommen. Da sind die Risiken überschaubar weil das Projekt Setup bereits steht (z.B. ISS). die weitere Versorgung kann dann im Bereich Standardaufgaben von kommerziellen Anbietern übernommen werden. Aber auch bei der ISS werden besondere Aufgaben (Boost, etc.) vorerst nicht durch Kommerzielle erledigt werden.

Kurz gesagt: Kommerzielle taugen für die einfachen Standardaufgaben, die sich in den nächsten Jahren erst entwickeln werden, wenn es denn genügend große Langzeitprojekte gibt. Die Erschliessung neuer Explorationsziele ist ganz klar nicht-kommerziell (und wird es auch bleiben).

DK

Basileios

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #8 am: 28. September 2011, 06:15:26 »
Selbst bei der Constellation-Architektur war kein Element schwerer als 50t. Um zum Mond zu fliegen, braucht man keine teure Schwerlastrakete, die nur drei mal im Jahr startet.

Siehe hier:

http://www.ulalaunch.com/site/docs/publications/AffordableExplorationArchitecture2009.pdf



Mehr als 80% der Masse, die für eine Mondmission in den Weltraum befördert wird, ist Treibstoff. Treibstoff ist beliebig teilbar und kann von jedem Anbieter zu einem Depot gebracht werden, was Wettbewerb garantiert und für eine hohe Auslastung der existierenden Raketen sorgt. Hohe Auslastung = sinkende Kosten. Die anderen Elemente (Orion, Mondlander) können auf Mittelschweren Raketen wie der Delta IV Heavy, Atlas Heavy oder Falcon Heavy gestartet werden.

Übrigens will die NASA im Moment nicht zum Mond, sondern zuerst zu einem Asteroiden. Aber naja, bei dem Entwicklungstempo das die mit dem SLS vorlegen kann sich in der Zwischenzeit noch viel ändern. Vielleicht landen die Chinesen in 10 Jahren auf dem Mond oder so ... ;)

Offline DK

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #9 am: 28. September 2011, 10:28:18 »
Bei deiner These, dass der Treibstofftransport beliebig teilbar ist, vergisst du, dass viele kleine Raketen mehr Strukturmasse haben als eine große. Die Strukturmasse muss auch transportiert werden.
D.h. der Aufbau eines Orbialtdepots als Alternative zu einem einzigen Start einer Grossrakete erfordert den Transport von mehr toter Strukturmasse. Beachte bitte, dass das Tankvolumen eine Funktion 3. Potenz, die Strukturmasse aber eine Funktion 2. Potenz ist. Wir reden hier also nicht über einen kleinen Unterschied, den die tote Strukturmasse ausmacht.
Und abgesehen davon muss ja auch noch das Depot selber hoch transportiert werden, was nicht trivial ist und zusätzliche Strarts von reiner Depot-Strukturmasse erfordert.

Hinzu kommt, dass viele Starts kleiner bis mittlerer Träger sehr viel teurer sind, da entweder mehr Startanlagen benötigt werden oder das ganze Prozedere sehr lange dauert, wobei dann die gesamte Infrastruktur über einen deutlich längeren Zeitraum bezahlt werden muss.
Natürlich gibt es auch ein Zwischending aus beidem und selbstverständlich reduziert eine höhere Startfraquenz die Kosten - aber leider nur die Stückkosten des Trägers, nicht die Infrastrukturkosten.
Betrachtet man also die Kosten, die entstehen, bis im LEO alles bereit ist, zieht das Depot-Konzept klar den Kürzeren.

Dass ULA dieses Konzept propagiert ist nur logisch, sie würden ja daran massiv verdienen. Ob es aber objektiv betrachtet wirklich günstiger ist, hat bisher niemand zeigen können.

Dein Argument, dass die NASA nicht zum Mond, sondern zu einem der erdnahen Asteroiden will, macht die Sache eigentlich noch ungünstiger für Kommerzielle, denn für solche Missionen ist keine hohe Startzahl zu erwarten. D.h. die ganze Argumentationskette für Kommerzielle hat keine Grundlage mehr.
(Hast garnicht gemekrt, dass ich dir mit dem Mondprojekt als Beispiel ne Argumentationsbrücke gebaut habe)

Das Ganze Thema kann man viel leichter runterbrechen, wenn man sich analoge Forschungsprojekte anschaut. Nehmen wir z.B. Polarexpeditionen. Kommerzielle Transportanbieter sind auch dort eher nicht zu finden, obwohl die Stationen durchaus eine regelmässige Logistik erfordern. Bei solchen Projekten ist einfach die benötigte Transportfrequenz zu niedrig, das Ziel zu exotisch und meist nur ein einziger Kunde, der das Ziel ansteuert.
Da sagt jeder Spediteur ab, denn er kann daran keinesfalls verdienen. Das ist beim Thema Space-Exploration nicht anders.

Anders sieht es aus wenn es um Standardtransporte in den LEO geht. Da sind inzwischen viele Rahmenbedingungen für kommerzielle Transporte erfüllt.

DK

Offline Schillrich

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #10 am: 28. September 2011, 11:00:13 »
Betrachtet man also die Kosten, die entstehen, bis im LEO alles bereit ist, zieht das Depot-Konzept klar den Kürzeren.

Ist das "so klar"? Haben wir hier Daten und Zahlen, um das zu vergleichen? Für mich ist das eher das Ergebnis eines (/deines gefühlten) qualitativen Vergleichs, nicht aber eines quantitativen Vergleichs. Die Argumente sind durchaus plausibel. Aber kannst du den "klaren" Schluss mit Zahlen untermauern?
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 \\ ///    Daniel

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Offline runner02

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #11 am: 28. September 2011, 11:39:24 »
Klar, man muss viel Strukturmasse hochfliegen, und das verbraucht `unnötig` Energie.

Wenn man kleine Raketen aber sehr billig starten kann / könnte, und vom € pro kg Nutzlastverhältnis so viel besser ist,  dann muss es sich doch auch preislich rechnen...
(über Musk) “He wants to make people a multi-planet species, and he’s not going to quit. He’ll change the model, or he’ll spend more of his own money—he’ll do something. He’s not in it to build the rockets; that’s a means to an end. It’s a religion for him.”

Basileios

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #12 am: 28. September 2011, 12:57:03 »
Bei deiner These, dass der Treibstofftransport beliebig teilbar ist, vergisst du, dass viele kleine Raketen mehr Strukturmasse haben als eine große. Die Strukturmasse muss auch transportiert werden.
D.h. der Aufbau eines Orbialtdepots als Alternative zu einem einzigen Start einer Grossrakete erfordert den Transport von mehr toter Strukturmasse. Beachte bitte, dass das Tankvolumen eine Funktion 3. Potenz, die Strukturmasse aber eine Funktion 2. Potenz ist. Wir reden hier also nicht über einen kleinen Unterschied, den die tote Strukturmasse ausmacht.
Und abgesehen davon muss ja auch noch das Depot selber hoch transportiert werden, was nicht trivial ist und zusätzliche Strarts von reiner Depot-Strukturmasse erfordert.

Die Materialkosten sind vernachlässigbar, sie machen nur wenige Prozent des endgültigen Startpreises aus. Das ist kein Argument dafür, dass Schwerlastraketen billiger sind. Ganz im Gegenteil, je seltener eine Rakete fliegt, desto teurer der einzelne Start, weil eine ganze Infrastruktur erhalten werden muss. Startet man hingegen sehr häufig, so werden die Fixkosten über viele Starts verteilt. Fällt das HLV aus, dann ist die Mission gescheitert, während man bei einer Depot-Architektur mit mehreren kleinen Raketen immer noch Ausweichmöglichkeiten hätte. So kommen zum Start von Orion beispielsweise Atlas V, Delta IV Heavy oder Falcon Heavy in Frage.

Noch dazu gibt es eine Reihe von Lerneffekten, die ins Spiel kommen, wenn eine Rakete häufig startet. Lerneffekte bei der Bodenmannschaft, d.h. Abläufe werden optimiert, die Zuverlässigkeit steigt und Lerneffekte bei der Herstellung von Tanks und Triebwerken. Durch die hohe Auslastung der Fabriken sinken die Stückkosten. In der Luftfahrt oder in der Autoindustrie läuft das nicht anders. Das Ford Model T ist erst durch die Fließband-Massenproduktion billig geworden.
Außerdem hat eine Schwerlastrakete nur einen Kunden, die NASA, der voll für die entstehenden Kosten aufkommen muss. Nimmt man hingegen Raketen wie die Delta IV, Atlas V oder Falcon 9, so ist die NASA nicht der einzige Kunde, sondern das DoD und kommerzielle Firmen tragen mit ihren Satellitenstarts ebenfalls zur Deckung der laufenden Kosten bei. Alle kommen so billiger weg.


Zitat
Hinzu kommt, dass viele Starts kleiner bis mittlerer Träger sehr viel teurer sind, da entweder mehr Startanlagen benötigt werden oder das ganze Prozedere sehr lange dauert, wobei dann die gesamte Infrastruktur über einen deutlich längeren Zeitraum bezahlt werden muss.
Natürlich gibt es auch ein Zwischending aus beidem und selbstverständlich reduziert eine höhere Startfraquenz die Kosten - aber leider nur die Stückkosten des Trägers, nicht die Infrastrukturkosten.

Durch steigende Erfahrung und optimierte Abläufe können kleinere Raketen sehr viel schneller hintereinander vom der selben Startanlage aus starten. Die Sowjets haben in den Achzigern regelmäßig Sojus innerhalb von drei Tagen von der selben Rampe aus gestartet. Es gibt keinen Grund, warum Raketen wochenlang auf einen Start vorbereitet werden müssen. Schon gar nicht, wenn man nur Treibstoff transportiert. Nur würde man selbst nach dem ULA Plan nicht im Wochentakt starten, das in dem Bericht vorgeschlagene Programm ließe sich mit den jetzt vorhandenen Anlagen durchführen (mit Modifikationen für Orion).

Außerdem müssten ja nicht nur ULA-Raketen verwendet werden, sondern andere Anbieter, wie z.B. SpaceX, Arianespace, die Russen oder die Inder würden ebenfalls Treibstofftransporte übernehmen wenn sich dort ein Profit realisieren ließe ...

Wenn du dir den ULA-Bericht durchliest, so wirst du feststellen, dass die geschätzten Kosten deutlich unter denen von Constellation liegen, bei gleicher Leistungsfähigkeit. Die ACES-Oberstufe würde z.B. nicht nur aus NASA-Mitteln entwickelt werden sondern das DoD würde auch einen Teil dazu beisteuern, weil beide die gleichen Träger nutzen würden.

Zitat
Dein Argument, dass die NASA nicht zum Mond, sondern zu einem der erdnahen Asteroiden will, macht die Sache eigentlich noch ungünstiger für Kommerzielle, denn für solche Missionen ist keine hohe Startzahl zu erwarten. D.h. die ganze Argumentationskette für Kommerzielle hat keine Grundlage mehr.
(Hast garnicht gemekrt, dass ich dir mit dem Mondprojekt als Beispiel ne Argumentationsbrücke gebaut habe)

Mit Treibstoffdepots im LEO und am L2 ließen sich alle möglichen Ziele anfliegen.

Wir müssen so oder so die Technologie zum Transfer und zur Lagerung kryogener Treibstoffe im Weltraum entwickeln, wenn wir eine Mondbasis mit in-situ Ressourcennutzung errichten oder zum Mars fliegen wollen. Warum also nicht jetzt?


Zitat
Anders sieht es aus wenn es um Standardtransporte in den LEO geht. Da sind inzwischen viele Rahmenbedingungen für kommerzielle Transporte erfüllt.

DK

Treibstoff ist ein Standardtransport. Ein günstigeres Produkt gibt es nicht. Da könnten selbst Anbieter einen Profit realisieren, deren Raketen nicht die beste Zuverlässigkeit aufweisen. Treibstoff muss nicht zu horrenden Summen versichert werden. Die Ukrainer mit ihren billigen, aber relativ unzuverlässigen Zenit-Raketen wären geradezu prädestiniert für die Rolle als Treibstoffliferanten. Und wenn eine Zenit mal kurz nach dem Start in einem Feuerball verglüht, könnten immer noch andere einspringen.

Offline klausd

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #13 am: 28. September 2011, 14:07:11 »

Bis vor kurzem galten einige Argumente noch umgekehrt und wurden so gegen das Space Shuttle eingesetzt. Es sei totaler Unfug eine Raumstation mit mehr als 30 Space Shuttle Flügen aufzubauen, es hätten 3 Schwerlastraketen genügt. Der Zusammenbau von Kleinmodulen im All macht alles sehr viel langwieriger. Den Fehler machen wir nicht nochmal usw...

Jetzt, wo das Shuttle weg ist, brüllen plötzlich wieder viele nach der "Kleinvieh" Lösung.

Auch stinken mir die Vergleiche der Kosten pro Flug. Ein SLS darf im Start 6 mal teurer sein als eine 20 Tonnen Rakete. Weil sie eben mehr als die 6fache Nutzlast hochbringt. Aber eigentlich dürfte das SLS sogar noch teurer sein. Der ganze Gehirnschmalz und das Gewicht das nötig ist damit Kleinmodule da oben perfekt zusammen passen ist auch nicht gratis. Also 10 Mal teurer darf so ein SLS Start auch werden und er würde sich trotzdem rentieren.

Gruß, Klaus

Basileios

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #14 am: 28. September 2011, 14:25:29 »
Was sind die Entwicklungskosten des SLS, was die operativen Kosten?

Sollen nicht allein 17 Milliarden in den nächsten fünf Jahren allein für das SLS versenkt werden? Stimmt es nicht, das man von 2,5 Milliarden im Jahr an operativen Kosten ausgeht, die am Anfang auf einen Flug alle 18 Monate verteilt werden müssen, später dann auf drei? Wenn man das alles aufrechnet, merkt man, das eine Schwerlastrakete erst bei einem illusorisch großen Weltraumprogramm ökonomisch Sinn machen würde.

2,5 Milliarden kaufen einem 10 Delta IV Heavies, oder 20 Falcon Heavies. 17 Milliarden 68 Delta IV Heavies! D.h. die NASA könnte allein in den nächsten fünf Jahren 1700 Tonnen auf Delta IV Heavies in den Weltraum schießen, wenn sie den wollen würde ... und noch dazu würde bei so einer Startrate der Preis einer einzelnen Delta merklich fallen ...

Bei Atlas und Delta fallen keine Entwicklungskosten mehr an. Die operativen Kosten sind etwas hoch, was jedoch keine "systemischen" Ursachen hat. Grund ist schlicht und einfach mangelnde Konkurrenz (durch "assured access") und die geringe Startrate.

Ohne SLS könnte man kann direkt in Weltraumsysteme investieren und in den nächsten fünf Jahren zum Mond zurrückkehren.

Offline Fabi485

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #15 am: 28. September 2011, 14:25:49 »

Bis vor kurzem galten einige Argumente noch umgekehrt und wurden so gegen das Space Shuttle eingesetzt. Es sei totaler Unfug eine Raumstation mit mehr als 30 Space Shuttle Flügen aufzubauen, es hätten 3 Schwerlastraketen genügt. Der Zusammenbau von Kleinmodulen im All macht alles sehr viel langwieriger. Den Fehler machen wir nicht nochmal usw...

Jetzt, wo das Shuttle weg ist, brüllen plötzlich wieder viele nach der "Kleinvieh" Lösung.

Der Fehler des Shuttles war eher das es immer bemannt war. Man hätte die Module auch zu einem Bruchteil der Kosten mit Delta / Atlas / Ariane / Proton starten können. Dann hätte es aber keine Existenzberechtigung für das Shuttles in den letzten 10 Jahren mehr gegeben.

Die Lehre aus dem Shuttle Programm sollte sein Frachttransport / bemannte Flüge zu trennen. So war es ja bei Constellation mit Ares I / Ares V auch vorgesehen.
Und genau das soll bei SLS wieder nicht berücksichtigt werden, was zu einem man-rated HLV führt und die Sache sicher nicht billiger macht.
Eine Crew sofern nötig mit einer Kapsel zu starten und diese im Orbit anzukoppeln sollte nicht das Problem sein, eine Kopplung war auch schon bei Apollo nötig um das LEM anzukoppeln und aus der Halterung zu ziehen, von daher kein großer Nachteil.

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Basileios

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #16 am: 28. September 2011, 14:45:47 »
Die Lehre aus dem Shuttle Programm sollte sein Frachttransport / bemannte Flüge zu trennen. So war es ja bei Constellation mit Ares I / Ares V auch vorgesehen.
Und genau das soll bei SLS wieder nicht berücksichtigt werden, was zu einem man-rated HLV führt und die Sache sicher nicht billiger macht.
Eine Crew sofern nötig mit einer Kapsel zu starten und diese im Orbit anzukoppeln sollte nicht das Problem sein, eine Kopplung war auch schon bei Apollo nötig um das LEM anzukoppeln und aus der Halterung zu ziehen, von daher kein großer Nachteil.

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Das Problem beim Shuttle war, dass es ein teures Schwerlastsystem mit, dank eines teuren und komplexen, wiederverwendbaren Orbiters, mickriger Nutzlast war.

Das Man-Rating an sich ist kein Problem. Die Falcon 9 ist auch man-rated, und die ist nun wirklich nicht teuer. Atlas und Delta könnte man auch leicht für Crew zertifizieren. Das ist bereits in Planung.

Offline klausd

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #17 am: 28. September 2011, 14:46:05 »
Die Lehre aus dem Shuttle Programm sollte sein Frachttransport / bemannte Flüge zu trennen. So war es ja bei Constellation mit Ares I / Ares V auch vorgesehen.

Haha, Weltraumfans sind schon lustig. Ich weiß noch ganz genau was hier im Forum los war bezüglich der "Trennung Nutzlast, Personen" beim Constellation Programm und wie das ach so tolle DIRECT Konzept favorisiert wurde. Jetzt wird quasi ne DIRECT Rakete gebaut. Ist auch nicht gut.

Argumente hin oder her. Irgendwelche Leute werden immer heulen. Wenn nicht Ihr, dann jemand anders.

Man hat sich jetzt auf das SLS geeinigt und das Ding wird jetzt eben gebaut. Viel Erfolg NASA  :)

Atlas und Delta könnte man auch leicht für Crew zertifizieren. Das ist bereits in Planung.

Falsch. Die Atlas kann man relativ leicht modifizieren. Die Delta IV nicht, an deren Triebwerksmodifikationen hat man sich aus gutem Grund nicht heran getraut.

Gruß, Klaus

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #18 am: 28. September 2011, 14:58:56 »
es würde aber schon Sinn machen für bemannte Flüge und Schwerlast flüge 2 Systeme zu haben, da die bemannten Sicherheitsanforderungen eine Rakete, die gleichzeitig auch Schwerlastrakete sein soll, ziemlich teuer macht.

Basileios

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #19 am: 28. September 2011, 15:06:49 »
Ich hab eine interessante NASA-Studie gefunden zu den Entwicklungskosten. Untersuchungsobjekt ist die Falcon 9, das ganze lässt sich aber auch auf das SLS übertragen.

http://www.nasa.gov/pdf/586023main_8-3-11_NAFCOM.pdf

Es geht um Kostenmodelle. Laut ihren eigenen Modellen hätte die Entwicklung der Falcon 9 die NASA rund 4 Milliarden gekostet, wenn man traditionell vorgegangen wäre (Kosten plus x Verträge), wie beim Shuttle oder bei Constellation, oder 1,7 Milliarden wenn man das ganze kompetitiv ausgeschrieben hätte. SpaceX hat tatsächlich aber nur 0,4 Milliarden ausgegeben, die NASA musste danach erstmal ihre Modelle anpassen. Interessant. Im Endeffekt wäre die traditionelle NASA-Methode mindestens doppelt so teuer wie die der Commercials, wenn ich die Präsentation richtig verstanden hab. 

Versteht ihr jetzt, warum ich vom SLS nichts halte und auf kommerzielle Anbieter setze?

Oder man lässt SpaceX das SLS bauen. Elon Musk behauptet ja, er könne für 2,5 Milliarden eine 150 Tonnen Schwerlastrakete bauen. ;)

Offline KSC

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #20 am: 28. September 2011, 15:09:24 »
Ich glaube wir drehen uns hier zum X-ten Male im Kreis, alle Argumente waren schon 100 oder mehr Mal in verschiedenen Threads zu lesen. Eine Einigung wird’s da nicht geben.

Ausgangspunkt war ja die Umfrage des Monats, ich denke die Positionen sind klar und ebenso klar dürfte sein wer wie abgestimmt hat ;)

Klar gäbe es auch alternative Möglichkeiten, aber wie Klaus richtig gesagt hat: das SLS ist diejenige Variante für die man sich entschieden hat.
Da es sich beim SLS ja nun um ein konkretes Projekt handelt, das wir deswegen ja auch dem bemannten Schwerpunkt zugeordnet haben, sollte wir hier wirklich sehr eng am SLS bleiben.

Ich hab nix dagegen, dass man trotz anderer Entscheidung über Alternativen diskutiert, aber dann bitte doch im Konzepte Bereich einen eigenen Thread dafür aufmachen.
In diesen Thread hier schauen die Leute rein, die sich über den Fortgang des SLS Projekts informieren möchten, da macht es keinen Sinn an dieser Stelle über alle möglichen Alternativen zu reden.

Gruß,
KSC

Offline tomtom

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #21 am: 28. September 2011, 15:34:03 »
Versteht ihr jetzt, warum ich vom SLS nichts halte und auf kommerzielle Anbieter setze?

Nein, das verstehe ich nicht und habe das schon im Thread
"Kommerzielle bemannte Raumfahrt zur ISS ? (COTS) " kommentiert. Dort kann man ggf. die Kostendiskussion weiterführen.
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=6211.msg185172#msg185172

Den Unterschied zwischen PLAN und IST bei Aufwandschätzungen sollte man bei solchen Überlegungen auch beachten:
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=7959.0

Offline Schillrich

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #22 am: 28. September 2011, 19:26:25 »
Hallo,

wir haben diesen Thread angelegt, um der aktuellen Diskussion Raum zu geben, ob Schwerlastsysteme oder Mehrfachstarts von kleineren Trägern der richtige(re) Weg für die menschliche Exploration sind. Es soll hier nicht explizit um ein System gehen, für welche wir entsprechende Threads haben, sondern um die vergleichende Diskussion der Konzepte, Grundideen und Möglichkeiten.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

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Basileios

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #23 am: 29. September 2011, 05:14:36 »
Das kommt ganz auf die Menge an, die man in den Weltraum befördern will. Wenn es zehntausende Tonnen pro Jahr sind, dann macht ein HLV durchaus Sinn, es hätte dann auch eine ordentliche Startrate und könnte "am Fließband" produziert und gestartet werden.

Bei einem limitierten Weltraumprogramm, wie es die NASA aus Geldgründen plant, ist die Entwicklung eines HLVs nichts weiter als ein Mühlstein um den Hals der Organisation, der die Entwicklung von Weltraumsystemen für bemannte Missionen um Jahrzehnte verzögert. Nähme man stattdessen MLVs, könnte man direkt mit der Missionsplanung beginnen und die Kosten mit dem DoD und privaten Kunden teilen. Bei einer hohen Startrate sind MLVs ökonomischer als ein NASA-HLV, das nur ein, zwei oder drei mal im Jahr fliegt. Wenn das HLV ähnliche Startraten erreicht wie die MLVs vorher, dann wäre es natürlich (in der Regel) billiger.


Offline DK

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Re: Schwerlastträger oder Mehrfachstarts mittlerer Träger?
« Antwort #24 am: 29. September 2011, 10:41:42 »
Hi,
reden wir doch mal über ein paar Zahlen.

Beispiel - Startkosten der Falcons:
(Quelle Wikipedia)
   kg LEO   $   $/kg
Falcon 1  420   8000000   19048
Falcon 9  10500   35000000   3333
Falcon Heavy  53000   125000000   2358

Man sieht sehr deutlich, dass der spezifische Nutzlastpreis mit der Größe des Trägers deutlich sinkt.
Damit sollte eigentlich klar sein, dass Konzepte, die auf viele kleinere Transporte setzen, schnell teurer sein können als welche, die auf wenige Großtransporte setzen.

Weiterhin kann man daraus ableiten:
- die Startfrequenz eines Großträgers darf durchaus niedrig sein, er kann dennoch günstiger sein.
- Treibstoffdepots im Orbit sind reine Geldverschwendung, da zusätzlich zum Treibstoff noch das Depot selber hochgeschossen werden muss (=zusätzliche $ ) und nicht lagerfähige Treibstoffe regelmässig nachgefüllt werden müssten (= zusätzliche $ ). Wenn schon im Orbit betanken, dann bitte mit einer einzigen, großen Tankrakete. Aber auch das ist teurer als das Raumschiff vollgetankt mit einem entsprechend großen Träger zu starten (so es ihn gibt).

Natürlich kann man die Tabelle oben noch deutlich ausweiten, um eine breitere Zahlenbasis zu bekommen, mir erschien die Beschränkung aber bezogen auf dieses Thema durchaus angemessen.

DK