Ende 2021 erlangte das SpaceX-Triebwerk „Raptor” bisher ungekannte Aufmerksamkeit, als Elon Musk dessen Entwicklung als „Desaster” bezeichnete und vor einem Bankrott seines Raumfahrtunternehmens warnte.
Doch was genau hat es mit dem Raptor auf sich? Wofür wird es gebaut und warum ist es dem Raumfahrtunternehmen so wichtig? Ein kurzer Überblick.
SpaceX: Ein neues Triebwerk für das Starship
Seit jeher baut SpaceX seine Triebwerke selbst, sie sind mitunter der technologische Stolz der Firma. Für die bisherigen Falcon-Raketen werden die sogenannten „Merlin”-Triebwerke verwendet, für das „Starship” sollte aber ein neuer Antrieb mit dem Namen „Raptor” her.
Der Grund: Zum einen erfordert die große, schwere Starship-Rakete deutlich mehr Leistung als bisher. Zum anderen möchte man mit neuen Treibstofftypen arbeiten, weg vom Raketenkerosin der Merlins und hin zum Methan. Dieses lässt sich nämlich auch auf dem Mars, dem künftigen Ziel von Starship, vergleichsweise einfach herstellen und müsste so nicht schon auf einem Hinflug mitgenommen werden. Außerdem ist Methan bei richtiger Produktion und Verwendung klimaneutral.
Schwierigkeiten bei Raptor-Triebwerken
Doch was ist nun das Problem bei der Entwicklung von Raptor? Nun, hauptsächlich dreht es sich um die gewünschte Leistung und die dafür notwendigen technischen Maßnahmen. Aktuell schafft ein Raptor-Triebwerk 2400 Kilonewton Schub, also etwa dreimal so viel wie ein Merlin-Triebwerk der Falcon 9 (ca. 845 kN).
Möglich macht das unter anderem ein Brennkammerdruck von über 300 Bar, der durch eine sogenannte Vollstromverbrennung erreicht wird. Dabei werden vereinfacht gesagt zwei Treibstoffpumpen statt einer verwendet, was Leistung, Effizienz und Lebensdauer des Triebwerks erhöht. Aufgrund von extrem hohen Temperaturen ist aber technisch schwer umzusetzen. Das zeigt sich schon daran, dass es bisher kein voll funktionsfähiges Vollstrom-Triebwerk gibt.
Ein weiteres Problem ist die Notwendigkeit zur Drosselung der Triebwerksleistung bei der Landung. Anders als herkömmliche Motoren oder auch Flugzeugtriebwerke kann nämlich ein Raketentriebwerk nicht ohne weiteres mit „Halbgas” betrieben werden. Das ist aber nötig, da zu viel Schub die Rakete nicht landen, sondern wieder aufsteigen lässt. Einzelne Triebwerke ganz abschalten möchte man aber auch nicht, da man dann anfällig für einzelne Ausfälle wäre.
Künftige Pläne für Raptor
In seiner Bankrott-Warnung kündigte Musk an, die Starship-Rakete mit den Raptor-Triebwerken müsse 2022 mindestens alle zwei Wochen einmal fliegen, um SpaceX am Leben zu erhalten, denn der Zeitdruck ist groß: Bereits 2025 soll laut Plänen der NASA eine Starship-Rakete Astronauten auf dem Mond absetzen, SpaceX hat dafür 2,9 Milliarden US-Dollar erhalten.
Wenn alles nach Plan läuft, gehören solche Summen allerdings bald der Vergangenheit an: Wie fast alles beim US-Raumfahrtunternehmen, sollen natürlich auch die Raptor-Triebwerke wiederverwendbar sein – und zwar bis zu 1000 Mal. Das würde die Startkosten des Starships wirklich auf ein Minimum drücken, was eine Grundvoraussetzung für massenhafte Flüge zum Mars ist.
Fazit
SpaceX entwickelt ein neuartiges Triebwerk für sein Starship-Projekt. Neue Technik, neuer Treibstoff, mehr Leistung und niedrige Kosten – das verspricht man sich von „Raptor”. Aktuell scheint sich die Entwicklung noch kompliziert zu gestalten, die Starship-Raketen fliegen immer noch nicht zuverlässig. Dementsprechend unzufrieden zeigt sich Elon Musk.
Doch es wäre nicht das erste große Problem, das der Ausnahme-Unternehmer mit seinem Team überwindet – man darf zuversichtlich bleiben.
Quelle Beitragsbild: Wikimedia Commons
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