Nach drei Proben hat der Erstflug der neuen Generation von Mondlanderaketen noch kein Datum

Erinnern Sie sich an die bemannte Mondrakete der neuen Generation SLS (Space Launch System) der NASA, die Mitte März vertikal von der Endmontagewerkstatt zur Startposition transportiert wurde?

Es handelte sich um das Debüt der Schwerlastrakete, die für letzte Tests vor dem Start vorgesehen war, die als „nasser Generalprobe“ bezeichnet werden.

Das sogenannte „Wet“ bedeutet, wie der Name schon sagt, dass jeder Stufe der Rakete mehr als 2,6 Millionen Liter, also rund 1.000 Tonnen flüssiger Treibstoffe wie flüssiger Sauerstoff und flüssiger Wasserstoff sowie Schutzgase zugeführt werden, wodurch der gesamte Prozess außer dem Start am Boden simuliert wird. Anschließend muss der gesamte Treibstoff abgelassen und die Rakete wieder in einen sicheren Zustand versetzt werden. Man kann sich den Schwierigkeitsgrad und die Gesamtkosten des gesamten Tests vorstellen.

Die Mondrakete SLS feierte ihr Debüt mit großem Tamtam | NASA

Als Weltraumkiller, den die NASA seit mehr als 20 Jahren plant, mit einem Budget von mehr als 23 Milliarden US-Dollar und Einzelstartkosten von nicht weniger als 2 Milliarden US-Dollar, war ursprünglich geplant, dass die schwere Rakete SLS nur diese umfassendste Nassprobe durchführen würde. Nach dem Erfolg soll der Erststart unmittelbar im Mai erfolgen, um die erste Artemis-Mission zurück zum Mond abzuschließen.

Allerdings verlief die Probefahrt für SLS unter Wasser eher schlecht und war im Wesentlichen ein Misserfolg.

Nasse Probe mit vielen Wendungen

Am 18. März, Pekinger Zeit, wurde SLS erfolgreich auf die Startplattform LC-39B in Cape Canaveral übertragen. Nach etwa zwei Wochen umfassender Tests auf der Startrampe begann die NASA am 2. April offiziell mit der geplanten Nassprobe.

Der Start verlief jedoch holprig, als zwei große Ventilatoren, die für den Druck im geschlossenen Bereich der mobilen Startstation zuständig waren, eine Fehlfunktion aufwiesen. Dies ist der Kernbereich für das Einfüllen von Treibstoffen. Um die Ansammlung schädlicher Gase zu verhindern und die maximale Test- und Startsicherheit zu gewährleisten, muss Druck ausgeübt werden. In diesem Fall ist die Probe sofort abzubrechen.

Vor der ersten Regenprobe wurde die mobile Startrampe vom Blitz getroffen, was jedoch nichts mit dem späteren Ausfall zu tun hatte. NASA

Glücklicherweise handelte es sich hierbei nicht um ein Problem der Rakete selbst und der Lüfterausfall ließ sich leicht beheben. Die NASA verlegte die Probe auf den nächsten Tag (4. April). Zu allem Überfluss klemmte diesmal ein Auslassventil an der mobilen Startrampe, sodass die Betankung mit flüssigem Wasserstoff nicht gestartet werden konnte. Obwohl die Befüllung mit Flüssigsauerstoff zu diesem Zeitpunkt bereits zu 50 % abgeschlossen war, musste die zweite Nassprobe auf halbem Weg abgebrochen werden.

Am 7. April stellten Techniker nach dem Austausch eines Regelgeräts auf der mobilen Startrampe fest, dass auch ein Ventil im ICPS der Oberstufe der SLS-Rakete ausgefallen war. Dieser Fehler konnte auf der Startplattform nicht behoben werden und die Rakete musste zur Reparatur zurück in die Endmontagewerkstatt transportiert und zerlegt werden.

Um nicht noch mehr Zeit zu verlieren, musste die NASA den Plan für die „Nassprobe“ ändern und den Betankungstest der Oberstufe der Rakete absagen. Dabei wurde versucht, das defekte Ventil im ICPS zu umgehen, in der Hoffnung, andere Tests der „Nassprobe“ abschließen zu können.

Während die Sonne untergeht, wartet SLS auf der Startrampe auf die nächste nasse Probe | NASA

Der Zeitplan wurde auf den 15. April verschoben, als die NASA mit der dritten, „verkleinerten“ Nassprobe von SLS begann. Diesmal verlief der Start viel sanfter und die Kernstufe des SLS wurde mit der Injektion von flüssigem Wasserstoff als Treibstoff begonnen. Bei diesem Raketentyp ist der flüssige Wasserstoff, der als Reduktionsmittel dient, eine extrem niedrige Dichte, ein großes Volumen und eine extrem niedrige Temperatur aufweist, leicht flüchtig ist und den höchsten Risikofaktor birgt, am schwierigsten zu handhaben.

Doch schon bald traten Probleme auf: Aus der Unterseite der Startrampe begann eine große Menge Raketentreibstoff auszutreten, was einen irreparablen Todesstoß darstellte. Denn wenn eine große Menge flüssiger Wasserstoff in die Luft gelangt, verwandelt er sich schnell in Gas und bildet mit dem in der Luft normalerweise vorhandenen Sauerstoff eine natürliche Superbombe. Tritt eine Gefahr auf, sind die Folgen vorstellbar. Der NASA blieb nichts anderes übrig, als den dritten Test abzusagen.

Nach weiteren zehn Tagen umfassender Inspektion entdeckten die Ingenieure weitere potenzielle Probleme und waren sich einig, dass der letzte Fehler völlig irreversibel war. Diese Serie nasser Proben musste ein Ende haben.

Am 26. April kehrte SLS auf derselben Route zur Endmontagewerkstatt zurück.

Die SLS-Rakete wurde über Nacht zurück in die Endmontagewerkstatt transportiert. Dahinter bereitet sich die hell erleuchtete Falcon-9-Rakete darauf vor, eine neue Gruppe von Astronauten zur Internationalen Raumstation zu bringen | Stephen Clark

Die Rakete von "New Pigeon King" wird erneut verschoben

Das Auftreten dieser Probleme zeigt, dass Nassproben für die Entwicklung neuer Raketen äußerst wichtig sind. Sie können potenzielle Risiken im Voraus erkennen und katastrophale Folgen während des Starts minimieren.

Es ist jedoch offensichtlich, dass der Erststart der SLS-Rakete nicht wie ursprünglich geplant im Mai dieses Jahres durchgeführt werden kann.

In einer Telefonkonferenz am 5. Mai teilte die NASA mit, dass die Ursache für den Ventilfehler in der Oberstufe der Rakete identifiziert worden sei. Es war durch Gummireste blockiert, die Quelle dieser Reste musste jedoch noch untersucht werden.

Wenn alles gut geht, wird die SLS-Rakete noch vor Ende dieses Monats zur Startplattform LC-39B zurückkehren und voraussichtlich Anfang Juni mit einem vierten umfassenden „Nassprobetest“ beginnen.

Wenn die nächste „Nassprobe“ erfolgreich abgeschlossen wird, wird die NASA den Startzeitpunkt der ersten Startmission des Artemis-Programms festlegen.

Der Jungfernflug der SLS war ursprünglich für Mai dieses Jahres geplant, der Startzeitpunkt muss derzeit noch festgelegt werden. NASA/MSFC

Hinter dem Countdown zum Raketenstart, der am aufregendsten zu sein scheint, stehen zu viele unterstützende Verbindungen, wie etwa Triebwerkstests, das gesamte Raketendesign, die Verarbeitung und Herstellung, die Transfermontage und der Transport sowie die Startplatzsysteme. Wenn ein Mangel auftritt, ist die Folge ein Totalausfall.

Wir müssen äußerst vorsichtig sein, wenn es um SLS geht, eine Killerrakete der NASA, die die Anstrengungen des ganzen Landes vereint, Jahrzehnte und Dutzende Milliarden Dollar benötigt, eine Rückkehr zum Mond erfordert, extrem hohe Kosten für einen einzigen Start verursacht und eine bemannte Rakete ist.

Dies enttäuschte jedoch auch viele Luft- und Raumfahrtenthusiasten, die die Entwicklung von SLS verfolgten: Was? Nachdem Sie jahrzehntelang an diesem Ding gearbeitet haben, sind selbst bei nassen Proben Probleme aufgetreten?

Schließlich handelt es sich bei SLS nicht um eine bahnbrechende neue Raketentechnologie. Es handelt sich im Wesentlichen um eine „Raketenversion“ des Space Shuttle, eines ausgereiften Projekts, das seit 40 Jahren läuft.

Schon am Aussehen erkennt man, dass SLS und Space Shuttle offensichtlich über ein Generationenerbe verfügen. NASA

Die vier Kerntriebwerke RS-25D (und die verbesserte Version RS-25E) von SLS sind die Haupttriebwerke des Space Shuttle. Ihre hervorragende Zuverlässigkeit und Wiederverwendbarkeit ist seit langem erwiesen, und es kam fast nie zu größeren Problemen. Sie stellen die Spitze der menschlichen Raketentriebwerkstechnologie mit flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff dar. Die Kosten sind natürlich sehr hoch: Ein einziger Motor kostet etwa 100 Millionen Dollar. Das Space Shuttle nutzt bei jedem Flug wiederholt drei Triebwerke, das SLS hingegen schaltet vier Triebwerke gleichzeitig ein, ohne auch nur zurückzublicken.

Die Kernstufe des SLS ist ein großer orangefarbener Standardtank, der so klebrig ist, dass er überhaupt keine Farbe hat, sondern nur die natürliche Farbe des Isoliermaterials. Dies erinnert die Leute sofort an die große orangefarbene Dose des Space Shuttle. Das stimmt, diese beiden stammen aus derselben Familie.

Der Hauptschub kommt von zwei Feststoffboostern, die ebenfalls verbesserte Versionen der Space-Shuttle-Booster sind. Mit einem Gewicht von 725 Tonnen und einem Schub von 1.600 Tonnen kann ein Booster eine Langer Marsch 5 (mit einem Startgewicht von etwa 870 Tonnen) antreiben. Es ist in der Tat ein gewalttätiges Monster.

Und so verlief die nasse Probe, und die Leute fühlten sich wirklich „nass“ und peinlich berührt.

Kein Vergleich, kein Schaden

Noch auffälliger ist, dass während der Nassprobe von SLS in LC-39B die Falcon 9-Rakete von SpaceX aufrecht im Nachbarraum LC-39A stand, sodass die beiden im selben Bild fotografiert werden konnten.

SLS und Falcon 9 im selben Bild, die Szene ist ziemlich klassisch | daytonews

Die abgebildete Falcon-9-Rakete führt ihre fünfte Startmission und ihren zweiten bemannten Raumflug durch. Diese Mission, Axiom-1, ist zugleich die erste rein private bemannte Weltraummission zur Internationalen Raumstation in der Geschichte der bemannten Raumfahrt. Vom Start dieser Falcon 9 am 8. April bis zur erfolgreichen Rückkehr der Axiom 1-Astronauten am 25. April hat das SLS still nebenan zugesehen.

Es war wirklich ruhig, denn keine der drei Regenproben war erfolgreich.

Noch ironischer ist, dass kurz nachdem das SLS in die Endmontage- und Testwerkstatt zurückgezogen worden war, am 29. April die geborgene Falcon-9-Rakete zum sechsten Mal gestartet wurde und 53 Starlink-Satelliten ins All beförderte. Damit wurde ein Rekord für die kürzeste Zeit für den erneuten Start einer Falcon-9-Rakete von nur 21 Tagen aufgestellt.

Falcon 9 startet Axiom 1, wobei das SLS ruhig rechts steht | Max Evans

Obwohl es nicht fair ist, SLS mit der Falcon 9 zu vergleichen, die über weitaus geringere Transportkapazitäten verfügt, ist es wirklich respektlos, dass SpaceX mit seiner Falcon Heavy-Rakete zuvor SLS den Auftrag für den „Europa Clipper“ weggeschnappt hat.

Als Flaggschiff-Jupiter-Erkundungsmission der neuen Generation der NASA verfügt Europa Clipper über ein extrem hohes Budget und war ursprünglich nicht so empfindlich gegenüber den hohen Startkosten von SLS. Allerdings konnte es den ständigen Verzögerungen von SLS und der gravierenden Knappheit an Startfrequenzen nicht standhalten. Noch wichtiger ist, dass die Falcon Heavy zu attraktiv ist. Das Angebot von SpaceX in Höhe von 178 Millionen Dollar beträgt fast ein Zehntel des SLS. Was kann man mit den eingesparten über einer Milliarde Dollar nicht alles anfangen?

Das Starship, das über die gleiche Fähigkeit zur Beförderung erdnaher Umlaufbahnen wie das SLS verfügt, wartet auf die Ausstellung eines Lufttüchtigkeitszeugnisses der Federal Aviation Administration (FAA) für seinen Erstflug. Wer von beiden zuerst fliegt, wird der Stärkste der Welt in den letzten 20 Jahren sein, und daher möchte natürlich jeder diese Gelegenheit nutzen.

Nachdem SLS nun erneut versagt hat, bleibt abzuwarten, wie lange die FAA, die die Veröffentlichung ihres Berichts bereits viermal verschoben hat, das Starship noch zurückhalten kann.

Am 18. März, als das SLS übergeben wurde, hatte das Starship bereits einen Treibstoffbefüllungstest durchgeführt. SpaceX

Manch einer wird sich sicherlich fragen: Wenn SLS so unzuverlässig ist, warum investiert die NASA dann immer noch so viel in Forschung und Entwicklung? Das ist eine andere Geschichte, genug für einen anderen Artikel.

Kurz gesagt: Trotz alledem stellt SLS noch immer die Spitzentechnologie der Luft- und Raumfahrt dar und ist für die langfristige Entwicklung der drei großen Militärgiganten Lockheed Martin, Boeing und Northrop Grumman von entscheidender Bedeutung. Und für die nächste Version des SLS, sobald es ausgereift ist, werden die drei Giganten eine Reihe hochmoderner Technologien ausprobieren, wie etwa eine neue Oberstufe, neue Feststoffbooster, neue Verbundtanks usw. Dies sind Technologien, die sich SpaceX nicht leisten kann.

Die Länge dieses Artikels ist begrenzt. Wir können ausführlich darüber sprechen, wenn wir Zeit haben. Guokr wird auch weiterhin den Fortschritt der SLS- und Starship-Testflüge verfolgen, also bleiben Sie dran.

Autor: Raumschiff

Herausgeber: Steed

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