Erstellt von Tobias Willerding. Quelle: Blue Origin, SpaceX

Am 2. April 2016 ist der dritte Flug von Blue Origins New Shepard erfolgreich verlaufen. Der Flug erreichte eine Höhe von 103 km. Sowohl die Beschleunigungsstufe als auch die unbemannte Kapsel landeten sicher. Im Gegensatz zu den beiden vorherigen Flügen, zündete das BE-3 Triebwerk der Beschleunigungsstufe erst kurz vor der vertikalen Landung, nämlich 3.600 Fuß bzw. 1.100 Meter über dem Boden.

Dies ist der dritte Flug mit derselben Hardware. Blue Origin und Amazon Chef Jeff Bezos verfolgen das Ziel des Baus wiederverwendbarer Raketen und damit kostengünstigen Raumtransports. Im Gegensatz zu Elon Musk sieht er das Ziel jedoch nicht in der Besiedlung des Mars oder anderer Monde/Planeten sondern eher in der Besiedlung des Weltalls, also in Form von großen Raumstationen im Erdorbit zum Beispiel.

Während Jeff Bezos nun dreimal dieselbe Rakete auf 100 km Höhe also suborbital gestartet hat, wartet Konkurrent Elon Musk noch auf seinen ersten Zweitflug, auch die Seelandung der Falcon 9 hat noch nicht geklappt. Allerdings ist das Unterfangen von Musks Firma SpaceX auch deutlich schwieriger als das von Blue Origin. Die Geschwindigkeit der Falcon 9-Erststufe ist deutlich höher und die Flugbewegung beim Aufstieg ist nicht nur vertikal sondern auch horizontal. Dadurch, dass es sich um einen echten orbitalen Start handelt, sind auch die Reserven viel kleiner als bei Blue Origin.

Am Freitag um 22:43 MESZ soll die Falcon 9 ein weiteres Mal starten, diesmal mit einer weiteren Frachtmission zur internationalen Raumstation. Obwohl eine Landlandung der ersten Stufe der Falcon-9 Trägerrakete performancemäßig möglich wäre, soll ein weiteres Mal die Seeplattformlandung versucht werden. Ganz offensichtlich möchte SpaceX jetzt schnell auch die Seeplattformlandung meistern, nachdem es mit der Landlandung bereits im Dezember geklappt hat.

Der erste Flug mit einer wiederverwendeten Falcon 9 Erststufe soll im Oktober erfolgen. Die Nutzlast ist voraussichtlich Satellit SES-10. SES hat bereits SES-8 und SES-9 mit SpaceX gestartet. SES-8 hat dabei die Falcon 9v1.1 in den Markt geführt und SES-9 die Falcon 9v1.2. Jetzt soll SES-10 also das Zeitalter wiederverwendbarer Raketen einläuten. Das macht SES natürlich nicht uneigennützig, denn SpaceX gibt wohl massiv Rabatt auf den Startpreis. Für den SES-10 Flug möchte SES nur 30 Millionen Dollar zahlen, SpaceX sieht den zukünftigen Preis der teilweise wiederverwendbaren Falcon 9 eher bei 40 Millionen Dollar. Nichtsdestotrotz scheinen SES & SpaceX das aktuelle Traumpaar der Raumfahrt zu sein.

Flug von Blue Origin:

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• Blue Origin

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Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: ULA, Blue Origin, NSF.

Es war lange Zeit eine bequeme Position, in der sich die ULA (United Launch Alliance) befand: Ohne Konkurrenz konnte sie ihre zwar sehr zuverlässigen, aber auch sehr teuren Atlas V- und Delta IV Trägerraketen starten. Größtenteils beförderten sie Satelliten der US-Regierung in die gewünschte Umlaufbahn, auf eine kommerzielle Vermarktung der Raketen wurde ab 2006 verzichtet. Die hohen Preise dafür nahmen die Einrichtungen der US-Regierung in Kauf, gab es doch keine Alternative. Doch das hat sich in jüngster Zeit geändert: Ein neuer Wettbewerber plant ebenfalls, Regierungssatelliten zu starten. Es handelt sich dabei um das Unternehmen SpaceX, das über eine ebenbürtige Rakete verfügt: Die Falcon 9. Diese Rakete ist nicht nur dazu in der Lage, ebenfalls einen Großteil der Regierungssatelliten zu starten, sondern auch deutlich kostengünstiger als die Delta IV und die Atlas V. Außerdem gestaltet sich aufgrund der gegenwärtigen politischen Spannungen zwischen den Vereinigten Staaten und Russland eine weitere Nutzung des russischen Haupttriebwerks für die Atlas V immer schwieriger. Die ULA steht daher inzwischen mit dem Rücken zur Wand, dem Anbieter drohen Milliardenverluste. Doch das Imperium schlägt nun zurück.

Es ist eine radikale Umgestaltung des Startanbieters für die nächsten Jahre geplant: Zunächst soll 2018 die Delta IV Medium außer Dienst gestellt werden, gefolgt von der Atlas V und der Delta IV Heavy. Ersetzt werden sollen diese Raketen durch ein neues Trägersystem, das ULA-CEO Tory Bruno am 13. April auf einer Pressekonferenz vorgestellt hat: Die Vulcan. Der Name dieser Rakete wurde bei einer Online-Abstimmung festgelegt, sie basiert auf der Atlas V. Die erste Stufe verfügt über einen Durchmesser von fünf Metern, sie basiert auf der Erststufe der Delta IV. Auf dieser Erststufe sitzt dann die bewährte Centaur-Oberstufe und eine Nutzlastverkleidung mit einem Durchmesser von vier oder fünf Metern. Bei einem Durchmesser der Nutzlastverkleidung von vier Metern können vier, bei fünf Metern sechs der neuen Feststoffbooster angebracht werden. In der leistungsfähigsten Variante soll Vulcan dazu in der Lage sein, über 11 Tonnen Nutzlast in einen Geotransferorbit zu befördern. Diese werden länger als die bisherigen sein und nur noch von einem einheimischen Zulieferer geliefert. Starten soll Vulcan auf zwei der bisherigen Delta IV/Atlas V-Startplätzen, jeweils einer an der Ost- und Westküste der Vereinigten Staaten. Dafür sind jedoch umfangreiche Umbauarbeiten notwendig.

Angetrieben wird diese Rakete von zwei BE-4 Raketentriebwerken, das momentan von der geheimnisvollen Raumfahrtfirma Blue Origin entwickelt wird. Dieses neuartige Raketentriebwerk wird statt Kerosin Methan als Treibstoff sauerstoffreich verbrennen. Es soll einen Schub von 2.400 Kilonewton erzeugen. Momentan werden bereits Bauteile der Turbomaschinerie und des Einspritzkopfes auf den Blue Origin-Testständen in Texas getestet, Ende 2016 soll eine erste Testzüündung des Triebwerks erfolgen, 2017 die Entwicklung abgeschlossen sein. Blue Origin hat ebenfalls vor Kurzem die Qualifikationstests für ihr BE-3 Wasserstofftriebwerk abgeschlossen, angetrieben von diesem soll noch Ende dieses Jahres ein Testflug ihres suborbitalen Raumschiffs stattfinden. Neben dem BE-4 entwickelt die Firma Aerojet Rocketdyne ebenfalls ein Triebwerk für Vulcan, das AR-1. Blue Origin gilt jedoch als der klare Favorit. Noch dieses Jahr soll erste Qualifikationshardware für Vulcan hergestellt werden, 2019 soll der Erstflug erfolgen, 2022 die Qualifikation für militärische Flüge.

Die Preise für einen Start von Vulcan sollen bei 100 Millionen Dollar beginnen, Tory Bruno kündigte an, dass ein Kauf eines Vulcan-Raketenstarts so einfach wie der eines Autos werden wird. Doch die Kosten sollen weiter gesenkt werden: In Zukunft sollen im Rahmen des SMART-Programms (Sensible, Modular, Autonomous Return Technology) die Triebwerke nach ihrem Flug erneut verwendet werden. Nach der Abtrennung der ersten Stufe wird die Triebwerkssektion von den Treibstofftanks abgetrennt. Mithilfe eines aufblasbaren Hitzeschildes tritt die Sektion wieder in die Erdatmosphäre ein, Fallschirme bremsen den Abschnitt weiter ab. Ein Helikopter fängt daraufhin den Triebwerksblock auf, der dann an Land gebracht wird. Dort wird er für den nächsten Flug vorbereitet und zertifiziert, bevor er wieder an den Treibstofftanks einer neuen Erststufe angebracht wird. So müssen nicht für jeden Start neue Triebwerke gebaut werden, wodurch ULA sich eine Kostenersparnis von bis zu 65 % des Preises der Erststufe erhofft.

Doch hier hört die Weiterentwicklung von Vulcan nicht auf. 2023 soll die Centaur-Oberstufe ersetzt werden, und zwar durch die ACES (Advanced Cyrogenic Evolved Stage). Diese Stufe wird um 75 % leistungsfähiger sein, sie verfügt über ein bis vier Triebwerke vom Typ BE-3U, RL-10 oder dem Wasserstofftriebwerk von XCOR. Auch sollen sogenannte Ballon-Tanks zum Einsatz kommen, deren Wände derart dünn sind, dass sie ohne Treibstoff oder Druck von Innen unter ihrem Eigengewicht zusammenbrechen würden. Eine weitere Innovation von ACES soll das IVF-System darstellen (Integrated Vehicle Fluids). Es fängt gasförmigen Sauerstoff und Wasserstoff auf, der normalerweise ins Weltall abgelassen werden würde. Diese Gase werden dann dazu verwendet, die Tanks unter Druck zu setzen, Strom zu produzieren oder Schub für die Lageregelung der Stufe zu produzieren. Die ACES-Oberstufe kann erstmals nicht mehr nur einige Stunden, sondern gleich mehrere Wochen im Weltraum operieren. So werden auch orbitale Treibstoffdepots möglich, bei denen Raketenstufen aufgetankt werden können, um zu weiter entfernten Zielen zu fliegen.

Ob die ULA tatsächlich mit Vulcan SpaceX Paroli bieten kann, bleibt abzuwarten, schließlich versucht auch SpaceX, mithilfe von spektakulären neuen Technologien die Preise für Raketenstarts drastisch zu senken. Es handelt sich bei der neuen Rakete auf jeden Fall um einen innovativen und ernsthaften Ansatz, die Kosten für Raumfahrt zu senken. Von einer solchen Rakete können wir in Europa mit der Ariane 6 leider wohl nur für eine lange Zeit träumen.

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