SpaceX im Jahr 2017: Riesige Pläne



Das vergangene Jahr war für SpaceX schwierig. Im Allgemeinen hat das Unternehmen mehr gute Punkte, aber eine Raketenexplosion beim Start im September ist natürlich ein großes Problem. Sowohl für den Ruf von SpaceX als auch für die gesamte Raketen- und Raumfahrtindustrie. Trotzdem hat das Unternehmen keine Angst vor Schwierigkeiten und bewegt sich langsam (oder nicht einmal langsam) vorwärts.

Glücklicherweise gelang es dem Unternehmen, viele seiner Ziele zu erreichen, einschließlich der Rückkehr der ersten Stufe der Trägerrakete. Die Stufen wurden wiederholt sowohl auf einer Plattform auf festem Boden als auch auf einer schwimmenden Plattform gepflanzt. SpaceX benötigt all dies, um Starts billiger zu machen - laut Elon Mask können bei Wiederverwendung von Raketenelementen die Kosten für das Entfernen von Nutzlasten um 30% oder sogar mehr gesenkt werden. Musk plant, dieses Jahr mehr zu tun als letztes Jahr. Was sind Ihre Pläne für das Unternehmen? Mal sehen.



Neueinführungen von Falcon 9


Ohne Raketen in den Weltraum zu schießen, verliert die Arbeit von SpaceX natürlich jede Bedeutung. Daher ist die Hauptaufgabe, die in naher Zukunft gelöst werden muss, die Wiederaufnahme der Starts von Falcon 9. Moschus ist nicht an Regale gewöhnt, und in diesem Monat ist ein weiterer Start geplant. Die Rakete des Unternehmens soll kommerzielle Iridium-1-Satelliten in die Erdumlaufbahn bringen. Iridium plant, zehn Raumschiffe gleichzeitig zu senden, was das Netzwerk eines der bekanntesten Telekommunikationsbetreiber erheblich verbessern wird.

Im Rahmen des Vertrags sollte SpaceX, vorbehaltlich des erfolgreichen Starts aller Satelliten in die Umlaufbahn, fast eine halbe Milliarde US-Dollar erhalten. Genauer gesagt, dann 492 Millionen US-Dollar. Zuerst werden alle drei Monate Satelliten gestartet, und dann, wenn alles nach Plan läuft, alle zwei. Trotz der Explosion des Falcon 9, der die kommerzielle Fracht zerstörte, hat SpaceX keine Probleme mit Bestellungen.

Das Unternehmen konnte übrigens das Problem identifizieren, das zur Explosion führte. Es stellte sich heraus, dass die Ursache ein Riss im Heliumzufuhrsystem in den Flüssigsauerstofftank war. Infolgedessen ist flüssiger Sauerstoff in die feste Phase übergegangen. Dies alles führte zum Dominoeffekt, dem Ausfall einer Reihe von Systemen, die die Explosion verursachten. Im November erklärte Musk Folgendes: „Ich denke, wir haben den Grund für das, was passiert ist, herausgefunden. Das Interessanteste ist, dass in der Raketenwissenschaft noch nichts dergleichen passiert ist. “ „Das Problem ist komplex und umfasst flüssiges Helium, Kohlenstoffverbundwerkstoffe und festen Sauerstoff. Sauerstoff hat sich so stark abgekühlt, dass er in die feste Phase übergegangen ist “, sagte Musk.

Aufgrund des Unfalls musste der Einsatz der Iridium-Satellitenkonstellation auf 2018 verschoben werden. Aber im Allgemeinen so weit so gut. Natürlich gab es einige Probleme. Daher beschloss das Unternehmen Inmarsat, seinen Satelliten nicht mit Falcon 9, sondern mit der Rakete Ariane 5 zu starten. Wenn die erfolglosen Starts fortgesetzt werden, könnte dies SpaceX Millionen Dollar kosten.

Senden Sie die zurückgegebene Bühne erneut in den Weltraum


Der SpaceX-Hangar enthält mehrere Falcon-9-Schritte, die aus dem Weltraum zurückgekehrt sind. Einige von ihnen sind laut Mask für einen Neustart geeignet, andere nicht. Sie sind nur für Studien geeignet, um das Design des Systems zu verbessern. Dennoch plant das Unternehmen zu Beginn dieses Jahres, die zuvor verwendete erste Stufe der Rakete neu zu starten. Und es wird kein Probelauf sein. Über die wiederhergestellte Bühne sendet SpaceX den Satelliten an einen anderen Telekommunikationsbetreiber - SES. Mit diesem Unternehmen begann SpaceX 2013 zu arbeiten, und jetzt unterstützt SES einen Partner beim Übergang zur nächsten Arbeitsstufe.

Es ist klar, dass das Unternehmen dies nicht aus reinem Altruismus tut. Tatsache ist, dass der Start des Falcon 9 mit der Bühne, die zur Erde zurückgekehrt ist, 40 Mio. SES statt 60 Mio. USD kosten wird. Das Einsparen von 20 Millionen Dollar ist ernst. Dies ist zwar eine vorläufige Bewertung, die von Spezialisten von Drittanbietern durchgeführt wurde. SpaceX hat noch keine offizielle Erklärung zu diesem Thema abgegeben.

Elon Musk betonte von Anfang an die Verbilligung von Starts dank der Wiederverwendung der auf die Erde zurückgekehrten Schritte. Darüber hinaus behauptet er, dass die restaurierten Stufen Dutzende oder sogar Hunderte Male verwendet werden können. Richtig, die zweite Option ist nach Abschluss des zurückgegebenen Artikels verfügbar. Wenn es dem Unternehmen jedoch gelingt, sein Niveau mindestens zweimal hintereinander zu nutzen, ist dies bereits eine Errungenschaft und von großer Bedeutung.

Darüber hinaus hängen die Pläne der Maske zur Erforschung des Mars vollständig vom Erfolg der Umsetzung des Plans zur Wiederverwendung von Stufen von Trägerraketen ab. Andernfalls werden die Kosten des Kolonisationsprojekts (und damit sehr teuer) zeitweise steigen.



Super schwere Rakete Falcon Heavy


Ja, der Start ist auch für dieses Jahr geplant. Die Tragfähigkeit der neuen Trägerrakete beträgt rund 54,4 Tonnen. Dies ist die doppelte Tragfähigkeit des Delta IV Heavy. Es ist geplant, dass Falcon Heavy in der Lage sein wird, etwa 54 Tonnen auf eine niedrige Referenzbahn, bis zu 21,2 Tonnen auf eine Geo-Übergangsbahn und bis zu 13,2 Tonnen auf den Mars zu liefern. Jetzt geht die Versammlung der Medien zu Ende.

Der Start dieser Rakete wurde bereits auf Video gezeigt.


Es ist klar, dass dies nur ein Modell ist, aber es ermöglicht Ihnen, sich ein Bild von dem Prozess zu machen. Um zu starten, muss das Unternehmen das gesamte System des LC-39-Komplexes sorgfältig vorbereiten. Es startete auch die Saturn V-Rakete, die den Apollo 11 zum Mond schickte.

Fachleute schätzen die Kosten für den Start dieser Trägerrakete auf ungefähr 90 Millionen US-Dollar. Der SLS-Booster, der derzeit von Boeing entwickelt wird, kann etwa 70 Tonnen in die Umlaufbahn bringen, sein Start ist jedoch viel teurer. Die Betriebskosten für die Einführung dieser Trägerrakete könnten sich auf rund 2 Milliarden US-Dollar belaufen. Es ist logisch, dass die NASA-Kommission für Kostenverfolgung bei Erfolg von SpaceX daran interessiert sein könnte, SLS zu so hohen Kosten für den Start einer Rakete weiterzuentwickeln. Der SLS-Teststart wird frühestens Ende 2018 stattfinden.

Astronautenlieferung an Bord der ISS


Die NASA hoffte, dass sie in diesem Jahr Menschen ohne die Hilfe Russlands an Bord der ISS schicken könnte. Zu diesem Zweck war geplant, die von SpaceX und Boeing entwickelten Raumschiffe Dragon V2 und CST-100 (Starliner) einzusetzen. Die Verträge sind ziemlich groß - für Boeing sind es 4,2 Milliarden Dollar und für SpaceX 2,6 Milliarden Dollar.

Leider lief bei der NASA nicht alles wie erwartet. Sowohl Boeing als auch SpaceX zeigten technische Schwierigkeiten. Probleme werden nach und nach überwunden, aber das Ganze dauert seit mehr als einem Monat an.

Jetzt wurden Schiffsstarts mit Astronautenteams auf Mai und August 2018 verschoben (für Dragon V2 bzw. Starliner). Aber das sind regelmäßige "Flüge". Testläufe sollten jedoch bereits in diesem Jahr durchgeführt werden, da sonst fast alle Fristen unterbrochen werden. Für SpaceX bedeutet ein Vertrag mit der NASA, Geld für Arbeit und Existenz selbst zu bekommen, sodass Elon Musk versucht, alles zu tun, wenn nur alles nach Plan läuft.

Was ist mit dem Mars?


Ja, alles, was Mask für die Entwicklung von SpaceX tut, soll den Weg zum Mars ebnen. SpaceX muss Mittel erhalten, um seine Marspläne umzusetzen, und ohne ein kohärentes Geschäftsmodell ist dies unmöglich. Es ist unmöglich, das Mars-Programm unabhängig und ohne Infusionen von außen umzusetzen.

Gleichzeitig mit kommerziellen Starts und der Zusammenarbeit mit der NASA entwickelt das Unternehmen jedoch einen neuen Motortyp für seine Rakete. Wir sprechen von Raptor - leistungsstarken Triebwerken für die nächste Raketengeneration. Derzeit sind nicht viele Informationen über Raptor verfügbar. Allerdings ist bekannt , dass diese Motoren dreimal mächtiger als die Merlin, die Arbeit in der Falcon 9 und Falcon Heavy. Zuvor berichtete Elon Musk, dass dieser Motor einen Schub von bis zu 230 Tonnen entwickeln wird.

Der Betrieb dieses Motors besteht aus zwei Stufen. Die erste ist die Verbrennung des Kraftstoffgemisches (Kraftstoff und Oxidationsmittel) in den vorläufigen Brennkammern. Die zweite ist die Einspritzung von Kraftstoff in den Hauptbrennraum des Motors aufgrund der Bildung heißer Hochdruckgase während der ersten Stufe. Es ist geplant, flüssigen Sauerstoff und Methan als Kraftstoff zu verwenden.


RS-25-Motor mit Vorverbrennungsprüfkammer. Dieser Motor wurde in die Shuttles eingebaut. Raptor wird nach dem gleichen Prinzip arbeiten.

Im nächsten Jahr plant SpaceX, ein unbemanntes System mit einer Booster-Rakete von Falcon Heavy zum Mars zu schicken. Dies ist notwendig, damit die Spezialisten des Unternehmens Rückschlüsse auf die Möglichkeit einer Frachtlieferung zum Mars ziehen können. Wenn es SpaceX gelingt, seinen Plan zu erfüllen, wird es das erste private Unternehmen sein, dessen Raumschiff sich auf der Oberfläche eines anderen Planeten befindet.


Vielleicht wird Red Dragon auch von der NASA als eines der Werkzeuge für die Umsetzung der Mars Sample Return-Mission mit der Lieferung von Mars-Bodenproben an die Erde verwendet. Nach vorläufigen Schätzungen wird Red Dragon in der Lage sein, mit etwa 2 Tonnen Nutzlast sanft auf der Marsoberfläche zu landen. Dies ist mehr als das Zweifache des aktuellen Rekords des Sky Crane der NASA, der den 899 kg schweren Curiosity Rover im August 2012 auf die Oberfläche des roten Planeten gesenkt hat. Das größere Volumen und die größere Masse der Nutzlast ermöglichen die Übertragung der gesammelten Proben in die Erdumlaufbahn (das ursprüngliche Mars-Probenrückgabeszenario implizierte die Übertragung von Proben in die Marsumlaufbahn), wodurch die potenziellen Risiken und die Kosten der Mission verringert werden.

Was könnte schief gehen?


Die Hauptbedrohung für die Pläne von SpaceX sind Probleme mit der Einführung von Falcon 9, die die Kündigung einer Reihe von Verträgen und die vorsichtige Haltung der Partner in der Zukunft zur Folge haben werden. Dies wird daher zu einem Rückgang der finanziellen Einnahmen führen. Und ohne dies wird SpaceX seinen Plan zur Erforschung des Mars nicht umsetzen können - da dies, wie oben erwähnt, erhebliche Mittel erfordert.

Eine der Hauptaufgaben der Maske ist die Schaffung des sogenannten Interplanetary Transport System (ITS). Die Hauptkomponenten dieses Systems sind: eine zurückkehrende Trägerrakete zum Starten von der Erde, ein interplanetares Raumschiff zum Liefern von Waren und Menschen zum Mars und zum Zurückbringen zur Erde sowie ein Tankschiff zum Tanken eines Raumfahrzeugs in der Erdumlaufbahn .
BeschleunigerTankerSchiff
Produktionskosten (in Millionen US-Dollar)230130200
Wiederverwendung (Zeiten)100010012
Startet in einer Mission651
Die durchschnittlichen Wartungskosten für einen Start (in Millionen US-Dollar)0,20,510
Die Gesamtkosten einer Mission (in Millionen US-Dollar)11843

Dieses System bietet die Möglichkeit, Fracht zum Preis von 140.000 USD pro 1 Tonne Nutzlast zum Mars zu liefern. Dies ist einfach ein großartiges Ergebnis. Dies kann jedoch nur erreicht werden, wenn in SpaceX alles nach Plan läuft.

Source: https://habr.com/ru/post/de400433/


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