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SpaceX

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SpaceX

Rechtsform Kapitalgesellschaft
Gründung 2002
Sitz Hawthorne, Vereinigte Staaten
Leitung Elon Musk (CEO und CTO), Gwynne Shotwell (Präsidentin)
Mitarbeiterzahl 3000[1]
Branche Luft- und Raumfahrttechnik
Website SpaceX.com
Start der Falcon 9 mit dem Frachraumschiff Dragon mit dem SpaceX den Versorgungsvertrag der NASA zur ISS gewann am 8. Dezember 2010 beim ersten Demostrationsflug.

SpaceX (Space Exploration Technologies Corporation) ist ein US-amerikanisches Unternehmen, das in der privaten Raumfahrtindustrie aktiv ist. Nach anfänglichen Fehlschlägen entwickelte sich die Firma innerhalb weniger Jahre zu einem bedeutenden Teilnehmer des COTS-Programms, das die Versorgung der Internationalen Raumstation nach dem Ende des Space-Shuttle-Programms sicherstellen soll. Daneben werden kommerzielle Transporte von Nutzlasten in die Erdumlaufbahn angeboten.

SpaceX ist aktuell das weltweit einzige Unternehmen, das in der Lage ist, ein Raumschiff mit einer größeren Nutzlast wieder sicher auf der Erde zu landen.[2] Alle anderen unbemannten Raumtransporter (privat oder staatlich) verglühen in der Erdatmosphäre und dienen so als Entsorger für Müll und nicht mehr benötigte Gegenstände. Lediglich die bemannte Sojus-Kapsel kann neben den Raumfahrern 100 Kilogramm Nutzlast mit zur Oberfläche zurückbringen.

Geschichte

Falcon 1 auf der Startplattform in Vandenberg AFB

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 mit einem Teil davon SpaceX gründete.

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

Starts erfolgen sowohl von der Vandenberg Air Force Base als auch von der für das Erreichen der Umlaufbahn geografisch sehr günstig gelegenen Insel Omelek im Kwajalein-Atoll; seit Oktober 2010 nutzt das Unternehmen darüber hinaus Launch Complex 40 in Cape Canaveral.

Der erste erfolgreiche Start einer Falcon 1 fand am 28. September 2008 um UTC 23:15 statt, benötigt wurden vier Countdowns. SpaceX stellt mit der Falcon 1 somit die erste komplett privat entwickelte Flüssigtreibstoffrakete, die den Orbit erreichen kann.

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.[3]

Einrichtungen

Unternehmenszentrale in Hawthorne

Unternehmenssitz

In Hawthorne (Kalifornien) befindet sich nicht nur die Geschäftszentrale des Unternehmens. Hier sind auch umfangreiche Entwicklungs- und Produktionsanlagen angesiedelt. Ferner befindet sich hier das Flugkontrollzentrum für alle SpaceX-Missionen.

Starteinrichtungen

Die Starts von Falcon-9-Raketen erfolgen vom speziell umgebauten Launch Complex 40 der Cape Canaveral AFS oder von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien. Hier verfügt die Firma auch über Hangars, in denen die fertig angelieferten Raketenstufen vor dem Start zusammengefügt werden.

Von der Kwajalein Missile Range auf Omelek (Marshallinseln) wurden die bisher fünf Falcon-1-Raketen gestartet.

Weiterhin wird auf dem Gelände der Vandenberg Air Force Base aktuell eine neue Startrampe für die neue Hochleistungsrakete Falcon Heavy errichtet.[4]

Raketentestanlagen

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.[5]

Falcon 1

Prototyp der 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. Dieses führte unter anderem zu einem Abbruch der Live-Übertragung per Webcast. Laut SpaceX konnten die gestörten Telemetriedaten nachträglich weitgehend wiederhergestellt werden. Die Oberstufe stürzte zurück in die Erdatmosphäre. Der dritte Testflug einer Falcon-1-Rakete schlug am 3. August 2008 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

Weiterhin wurde das weitaus größere Modell Falcon 9 entwickelt. Ursprünglich war mit der Falcon 5 ein weiteres Modell geplant, dessen Entwicklung aber zwischenzeitlich zugunsten der größeren Falcon 9 eingestellt wurde. Bei Bedarf kann weiterhin eine Falcon 5 als herunterskalierte Falcon 9 implementiert werden, wobei auf der ersten Stufe dann fünf statt neun Triebwerke montiert sind und der Tank auch nur teilweise befüllt ist. Die Rakete, mit ihren neun Triebwerken, soll auch bei einem Ausfall eines Triebwerkes in jeder Flugphase der Unterstufe beherrschbar sein.

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 und des Raumschiffs Dragon.

Am 4. Juni 2010 erfolgte nach vielen Verzögerungen von Cape Canaveral (LC40) aus der erfolgreiche Jungfernflug der Falcon 9. Sie erreichte den Erdorbit und führte die Trennung von der ersten Stufe durch.

Bei der geplanten Falcon 9 Heavy werden drei Erststufen gebündelt. Die beiden außen angebrachten Stufen pumpen während des Flugs Teile ihres Tankinhalts in die zentrale Stufe um, damit haben die beiden äußeren Stufen eine kürzere Brenndauer und können abgeworfen werden, während die zentrale Stufe noch über ausreichend Treibstoff verfügt und bei geringerer Gesamtmasse weiter arbeiten kann. Dazu kommt dann noch eine Oberstufe. Beim Start der Falcon 9 Heavy sollen alle 27 Raketentriebwerke gleichzeitig gezündet werden. Laut SpaceX wäre sie die leistungsfähigste Trägerrakete seit der Mondrakete Saturn V.[6] Kritiker merken jedoch an, dass die sowjetische Rakete Energija bei dem Vergleich fehlt.

Mit Intelsat wurde bereits der erste Vertrag über einen kommerziellen Flug mit Falcon 9 Heavy unterzeichnet.[7]

Dragon

Dragon-Kapsel beim Andockmanöver an die ISS

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 3 Stunden im Pazifischen Ozean.[8] Damit wurde die Fähigkeit demonstriert, die Kapsel nicht nur zu starten, sondern auch zu landen. Die Kapsel ist damit 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.

Vom 22. bis 31. Mai 2012 fand mit der COTS-2-Mission der erste Flug eines Dragon-Raumschiffs zur ISS statt. Der insgesamt 9 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.[9]

Seit Oktober 2012 finden regelmäßige Flüge zur Versorgung der ISS statt. Es ist außerdem geplant, das Raumschiff nach entsprechender Erprobung auch für den Transport von Astronauten zu nutzen.

Dragon V2

Am 29. Mai 2014 stellte Elon Musk den Prototypen der Dragon V2 (Dragon Version2) für den Transport von maximal 7 Astronauten vor,[10] das zweite Raumschiff der Dragon-Serie[11] Das Raumschiff ist mit 8 paarweise angeordneten kleinen SuperDraco-Raketentriebwerken ausgestattet und soll damit in der Lage sein, „überall auf dem Land mit der Präzision eines Helikopters zu landen“.[12] Die SuperDraco-Raketentriebwerke verfügen je über einen Schub von 16.000 Pounds und wurden komplett mit dem 3D-Druckverfahren Lasersintern hergestellt.[13]

Grasshopper

SpaceX experimentiert mit dem Ziel, die senkrechte Landung von Raketen zu ermöglichen. Ziel ist es, Teile der Raketen wiederzuverwenden, und so wesentlich Kosten zu sparen. Zu diesem Zweck konstruierte SpaceX die Versuchsrakete Grasshopper (dt. Grashüpfer) auf Basis der 33,5 Meter hohen ersten Stufe der Falcon 9, an die eines statt der üblichen 9 Triebwerke montiert wurde. Verwendet wird das Rakententriebwerk Merlin 1D. Die Maschine setzt auf vier Landefüßen aus Stahl und Aluminium auf, die mit hydraulischen Dämpfern ausgestattet sind.[9]

Bis zum Mai 2014 wurden zehn Testflüge durchgeführt. Dabei erreichte zuletzt die neue Grasshopper v1.1, die bereits wie die Falcon 9 mit neun Merlin-Tiebwerken ausgestattet war, eine maximale Höhe von 1000 m, bevor die Rakete wieder senkrecht landete.[14]

Das Einsparkonzept hinter Grasshopper und Dragon V2

Bei der Vorstellung des ersten Prototypen des bemannbaren Raumschiffes Dragon V2, der wie die Startstufe der Falcon 9 ebenfalls mittels Raktentriebwerken punktgenau landen soll, erklärte Elon Musk, dass die Luftfahrt auch sehr teuer wäre, wenn man die Flugzeuge nach jedem Flug wegwerfen würde. Musk strebt an, alle Komponenten also Rakete und Raumschiff zum Wiederauftanken auf der Startbasis landen zu lassen.[15]

Siehe auch

Wichtige Konkurrenzentwicklungen auf dem Weltmarkt sind die:

  • Angara-Raketen des russischen Staatskonzerns GKNPZ Chrunitschew, die international vom amerikanisch-russischen Unternehmen International Launch Services vermarktet werden. Auch Chrunitschew strebt für die Zukunft den Wiedereinsatz der ersten Stufe an. Dieser Baikal-Booster soll mittels Flügeln und Düsentriebwerken nach Abtrennung der zweiten Stufe unversehrt landen können.
Commons: SpaceX – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ SpaceX concluding investigation into Falcon 9 engine shutdown. NewSpace Journal, 12. Dezember 2012, abgerufen am 12. Dezember 2012 (englisch).
  2. ↑ Klaus Donath: SpaceX Dragon-Kapsel startet und wassert erfolgreich. raumfahrer.net, 8. Dezember 2010, abgerufen am 9. Dezember 2010.
  3. ↑ NASA selects SpaceX's Falcon 9 Booster and Dragon Spacecraft for Cargo Resupply Services to the International Space Station. SpaceX, 23. Dezember 2008, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch).
  4. ↑ SpaceX Breaks Ground on Launch Site for Falcon Heavy. SpaceX, 13. Juli 2011, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch).
  5. ↑ SpaceX Expanding Texas Operations. SpaceX, 9. März 2011, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch).
  6. ↑ Falcon Heavy overview (englisch)
  7. ↑ Intelsat Signs First Commercial Falcon Heavy Launch Agreement with SpaceX. SpaceX, 29. Mai 2012, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch).
  8. ↑ SpaceX Dragon-Kapsel startet und wassert erfolgreich
  9. ↑ a b COTS-2 Mission Press Kit. (PDF; 6,7 MB) SpaceX, abgerufen am 23. Januar 2014 (englisch). Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „cots-2-press-kit“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.
  10. ↑ SpaceX enthüllt erste bemannte Raumkapsel Dragon V2. futurezone.at, 30. Mai 2014, abgerufen am 4. Juni 2014.
  11. ↑ Raumfahrttaxi : SpaceX präsentiert das neue Raumschiff "Dragon V2". Die Welt, 30. Mai 2014, abgerufen am 4. Juni 2014.
  12. ↑ Elon Musk bei der Vorstellung des Raumschiffs am 29. Mai 2014 ab Minute 2.24; http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=yEQrmDoIRO8
  13. ↑ Elon Musk bei der Vorstellung des Raumschiffs am 29. Mai 2014 ab Minute 8.30; http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=yEQrmDoIRO8
  14. ↑ Falcon 9 Reusable Completes Test Flight to 1000 Meters. SpaceRef Business, 2. Mai 2014, abgerufen am 6. Mai 2014 (englisch).
  15. ↑ Elon Musk bei der Vorstellung des Dragon V2; http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=yEQrmDoIRO8
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