SpaceX Falcon-9-Rakete: Übersicht, Funktionen und Liste der Starts

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SpaceX Falcon-9-Rakete: Übersicht, Funktionen und Liste der Starts
SpaceX Falcon-9-Rakete: Übersicht, Funktionen und Liste der Starts
Anonim

Mit der Eröffnung der Luft- und Raumfahrtagentur im Jahr 2002 setzte sich der amerikanische Unternehmer Elon Musk ziemlich ehrgeizige Ziele für ihn. Er erklärte, dass außerirdischer Weltraum bald nicht nur staatlichen Militär- und Weltraumunternehmen zur Verfügung stehen würde, sondern auch dem gewöhnlichen Touristen.

Privat oder öffentlich?

In mehr als 15 Jahren SpaceX-Aktivitäten hat Musk es geschafft, vieles von dem zu tun, was zu Beginn seiner Gründung angekündigt wurde. Eine neue Generation von SpaceX Falcon 9-Raketen ist aufgetaucht, die zur Erde zurückkehren können und nicht in dichten Schichten der Atmosphäre verbrennen. Es konnte festgestellt werden, dass Touristen möglicherweise die Erdumlaufbahn besuchen können. Es ist vielleicht nicht hoch, nur 100.000 Kilometer, und von dort aus unseren Planeten nur vier Minuten zu beobachten, aber das ist auch ein großer Sieg für die Privatwirtschaft. Allerdings glauben nur wenige, dass SpaceX ein Unternehmen ist, das mit individuellen Fonds arbeitet. Auch in den USA gibt es schon lange keine Informationen mehr über die ständige Finanzierung der Agentur Musk aus dem NASA-Budget. Nachrichten. Zusätzlich zu dem Geld, das die Gesellschaft des Unternehmers in ausreichender Höhe für seine Projekte erhält, hat er Zugang zu allen geheimen Entwicklungen der NASA.

Elon Moschus
Elon Moschus

Trotz vieler erfolgloser Experimente mit der Trägerrakete SpaceX Falcon 9, deren Startlisten Anfang 2018 etwa 50 Termine enth alten, erwiesen sich nur wenige davon als wirkliche Fehlschläge. Aber die Hauptaufgabe - die wiederverwendbare Verwendung der ersten Stufe und dann anderer Schlüsselelemente des Weltraumeroberungsapparats - gelang den Ingenieuren von Elon Musk. Angesichts ihrer wahren Erfolge sollte man sich nicht wundern, dass ein Privatunternehmer für seine Entwicklungen Milliarden von Budgetgeldern erhält. Trotzdem werden Falcon-9-Flüge ausschließlich als Privatflüge positioniert.

Versuch - mit wechselndem Erfolg

Ursprünglich plante Musk, bis 2018 ein Gerät zu entwickeln, das den Weltraum wie ein Taxi besuchen kann. Aber weit mehr als die für die Umsetzung dieser Ziele geplante Zeit verging bis zur Schaffung von SpaceX Falcon 9. Die erstklassigen Raketen dieser Familie, Falcon 1, waren bereits 2009 in der Lage, Fracht in die erdnahe Umlaufbahn zu bringen, dienten aber ihrem Schöpfer nur als Werbematerial, das die Verfügbarkeit von Speicherplatz für private Entwickler beweist.

Die ersten Starts von Falcon 1 erfolgten vier Jahre nach der Gründung von SpaceX. Sie können wegen unangemessen hoher Ausrüstungskosten und dreier Katastrophen in Folge mit vollständigem Verlust von Flugkörpern nicht als erfolgreich eingestuft werden. Große Investoren zu ihren Ideen Musk auchkonnte nicht anziehen. Es dauerte noch einige Jahre, bis SpaceX den Booster Falcon 9 erfolgreich startete, aber was dies möglich machte, war größtenteils auf mehrere erfolgreiche Starts von Falcon 1 im Jahr 2008 zurückzuführen, als der Booster die Nutzlast in die vorgesehene Umlaufbahn bringen konnte. Wenn er damals erneut gescheitert wäre, hätte Musk laut eigenen Angaben hochkarätige ambitionierte Projekte wegen des üblichen Geldmangels aufgeben müssen. Seine Idee erwies sich in wirtschaftlicher Hinsicht als gescheitert, aber ihre Image-Komponente war weltweit ein großer Erfolg. Musk könnte sich keine bessere Werbung für seine Idee wünschen.

Schritt getestet

Bis 2013 hatte sich die Ausrüstung des Unternehmens so stark verbessert, dass SpaceX eine Falcon 9-Rakete startete, in der Hoffnung, die erste Stufe für zukünftige Flüge aufzusparen. Schließlich konnte Musk damit beginnen, seine Hauptaufgabe zu verwirklichen – die Erfindung eines wiederverwendbaren Geräts. Am 13. September wurde eine neue Modifikation der Trägerrakete der Falcon-Familie von der Vandenberg Air Force Base gestartet. Die Merlin 1D-Engine darauf half dabei, mehrere Satelliten in LEO (Low Reference Orbit) zu starten. Insgesamt beförderte das Gerät an diesem Tag fast 13 Tonnen Fracht in den Weltraum. Während des Starts und der Trennung der ersten Stufe wurde ein Test ihrer Rückkehr zur Erde durchgeführt. Doch das grandiose Grasshopper-Projekt, das das erfolgreichste seit der Gründung des SpaceX-Konzerns werden sollte, scheiterte.

nächtlicher Raketenstart
nächtlicher Raketenstart

Aufgrund von Ungenauigkeiten in den Berechnungen und unerwarteter Drehung der ersten Stufe während der Bremszeit, der VorschubKraftstoff aus den Tanks ging zeitweise aus, was zur Zerstörung der ersten Stufe und zum Abbruch des geplanten Tests der zweiten führte. Nach dem ursprünglichen Plan sollte sie die Mission erfüllen, Raumfahrzeuge mit mehreren Triebwerksstarts in höhere Umlaufbahnen zu bringen. Da sich der Ausfall bei der ersten Stufe für die Entwickler als völlig unerwartet herausstellte, scheuten sie sich, sich für einen weiteren Test der zweiten zu entscheiden. Der Grund für das Scheitern der Operation wurde jedoch festgestellt. Es war Kraftstoff eingefroren. Im Jahr 2013 wurden insgesamt drei Falcon 9-Starts durchgeführt, von denen einer die Platzierung eines Satelliten in der Geotransfer-Umlaufbahn beinh altete.

Die erste Stufe kehrt zurück

Um zu verstehen, warum es Elon Musk so wichtig war, den Erh alt des ersten Schritts zu erreichen, sprechen einige Pluspunkte für diese Idee. Erstens ist es viel billiger, denselben Motor mehrmals zu verwenden, als vor jedem Start einen neuen zu installieren. Es ist, als würde der Besitzer eines Autos vor der nächsten Fahrt den Motor wechseln. Die Kosten sind natürlich unermesslich, aber das Beispiel ist mehr als illustrativ. Zweitens ist der Motor selbst bei einer kolossalen Reparatur immer noch billiger als ein neuer, wenn auch in etwas beschädigter Form, aber die Rückgabe könnte zu einer Reduzierung der Kosten des gesamten Projekts führen. Aber Musk ist immer noch ein Geschäftsmann. Und drittens könnten mit dem eingesparten Geld Neuanläufe organisiert werden. Daher setzte er große Hoffnungen in die SpaceX-Rakete Falcon 9, die bereits einige schwere Aufgaben bewältigen konnte.

Wasserplattform Falcon 9
Wasserplattform Falcon 9

Zuerst2014 wurde eine erfolgreiche Operation zur Rückführung der ersten Stufe durchgeführt. Insgesamt wurden in diesem Zeitraum sechs Starts von Trägerraketen durchgeführt. Alles von der Startrampe in Cape Canaveral. In drei von ihnen, die am 18. April, 14. Juli und 21. September produziert wurden, war geplant, Operationen zur Rückgabe der ersten Stufe durchzuführen. Leider konnten die ersten Etappen aufgrund ungünstiger Wetterbedingungen im Wasserwasserbereich und ungenauer Fehlkalkulationen der Konstrukteure nicht gerettet werden. Sie sind alle gesunken. Aber die Flugtelemetrie zeigte, dass alle drei Experimente erfolgreich waren und die Stufen in den angegebenen Quadraten abstiegen.

Durchbruch 2015

Aber den wahren Triumph erlebte Musk 2015. Und der Punkt ist nicht, dass er in diesen 12 Monaten bereits sieben Flüge durchgeführt hat und zwei der vier Experimente zur Rückkehr der ersten Stufe positiv ausgegangen sind. Einer der Falcon-9-Raketen von SpaceX, die am 11. Februar startete, gelang es, das Raumschiff zum Lagrange-Punkt außerhalb der Erdumlaufbahn zu bringen. Drei amerikanische Staatsunternehmen wurden Partner des Projekts: NASA, NOAA und USAF. Letztere versorgte den Betrieb mit einer Radaranlage. Wegen ihrer Misserfolge wurde der Start der Rakete mehrmals verschoben, aber am Ende doch durchgeführt, und zwar sehr erfolgreich.

Der Verlust der ersten Stufen bei allen sieben Starts vor dem Hintergrund eines so bedeutenden Durchbruchs hat auch wenig dazu beigetragen, den Schöpfer von SpaceX zu überschatten. Er verstand, dass sie in naher Zukunft eine genauere Landung auf den dafür bestimmten Plätzen durchführen und nicht nur sparen, sondern auch wiederverwenden könnten. Immerhin einmalVersuche zu ihrer Landung erwiesen sich sofort als erfolgreicher. Einer der Flüge des Jahres 2015 verlief jedoch katastrophal für das Unternehmen von Elon Musk. Bei 139 Sekunden explodierte die SpaceX Falcon 9-Rakete und mit ihr das Dragon-Raumschiff. In nachfolgenden Studien konnte festgestellt werden, dass die Gründe für die Zerstörung des Trägers Fehlfunktionen der zweiten Stufe waren. Trotzdem hat das Scheitern den Unternehmer nicht niedergeschlagen, und bereits im Dezember desselben Jahres führte er den nächsten Start von Falcon 9 mit dem Start von 11 Satelliten in ihre Umlaufbahnen durch. Außerdem wurde die erste Etappe nach der Landung in Cape Canaveral, von wo aus sie gestartet war, bald wieder aufgenommen.

Kunden entscheiden sich für Falcon 9

Bis 2016 hat Elon Musk die Unterstützung nicht nur der staatlichen Körperschaften der Vereinigten Staaten, sondern auch anderer Bundesstaaten in Anspruch genommen. Zu diesem Zeitpunkt startete er neben amerikanischen Satelliten Südkoreas, Italiens, Frankreichs und Turkmenistans in die Umlaufbahn. Die meisten von ihnen wurden unter der Schirmherrschaft der NASA durchgeführt. So war es 2012 mit den Flügen der Raumsonde Dragon zur Internationalen Raumstation. Der erste Start der Falcon-9-Rakete von SpaceX erfolgte am 22. Mai im Rahmen des COTS-Demoflugprogramms der kombinierten zweiten und dritten Mission. Dem Raumschiff gelang es, sich der ISS in zehn Metern Entfernung zu nähern und anzudocken. Am sechsten Tag trat Dragon einen Rückflug an und landete am 31. Mai vor der Küste Kaliforniens im Pazifischen Ozean.

Satelliten in die Umlaufbahn bringen
Satelliten in die Umlaufbahn bringen

Der zweite Flug von Dragon zur ISS war nicht so erfolgreich: Es war nicht möglich, die zweite Stufe neu zu starten, undDas Testmodell des Satelliten Orbcomm-G2 kam zwei Tage nach dem Start der Trägerrakete aus der Umlaufbahn und verglühte in der Atmosphäre. Dieser Start von SpaceX Falcon 9 vom Cape Canaveral Launch Pad SLC-40 fand am 8. Oktober 2012 statt. Es wurde auch von der NASA betrieben. Bis 2016 war dies das Haupttestgelände für SpaceX-Raketen, bis eine von ihnen es bei einer Explosion zerstörte.

Katastrophe auf der Startrampe

Es geschah am 1. September 2016. Zwei Tage vor dem geplanten Start der SpaceX-Trägerrakete Falcon 9 mit dem Telekommunikationssatelliten Amos-6 an Bord musste ein Testbrand durchgeführt werden. Beim Befüllen des Tanks mit flüssigem Sauerstoff kam es im Bereich der zweiten Stufe zu einer heftigen Explosion und anschließendem Brand.

Experten konnten feststellen, dass eine Änderung in der Konfiguration von Flaschen für komprimiertes Helium zu der Tragödie geführt hat. Durchbiegungen bildeten sich in den Aluminiumschichten der Innenwände der Tanks, die außen mit Kohlefaser beschichtet waren. Und in ihnen sammelte sich zwischen innerer und äußerer Schicht flüssiger Sauerstoff, der sich anschließend entzündete. Kurz vor dem Start der Rakete wurde die Konfiguration der Zylinder geändert, um die Ausrüstung zu modernisieren, aber ein richtiger Test wurde nicht durchgeführt. Bei weiteren Starts entschied man sich, zu den Panzern der bewährten Bauweise zurückzukehren.

Explosion der Trägerrakete Falcon 9
Explosion der Trägerrakete Falcon 9

Nach diesem Misserfolg startete Musk 2016 SpaceX Falcon 9 nicht mehr. Augenzeugenberichte dieser Tragödie deuten darauf hin, dass die Katastrophe zur größten Enttäuschung des Gründers eines privaten Raumfahrtunternehmens und zu diesem Zeitpunkt zum unrentabelsten Unternehmen geworden istim Laufe seiner Geschichte. Er entschied sich für den nächsten Start im Januar 2017.

18 beginnt. Davon waren alle erfolgreich

Die SLC-40-Startrampe in Cape Canaveral war lange Zeit außer Betrieb. Starts der Falcon 9-Raketenfamilie wurden auf die Vandenbeh-Basis und den Standort des Kennedy Center verlegt. Seit dem ersten am 14. Januar wurden zehn Satelliten der neuen Generation Iridium erfolgreich in die Umlaufbahn gebracht. Dieser Start war in vielerlei Hinsicht ein Trost für Elon Musk nach der September-Katastrophe. Das Gesamtnutzlastgewicht betrug fast 10 Tonnen. Die erste Stufe konnte erfolgreich auf die schwimmende Plattform „Just Read the Instructions“gefahren werden. Daher wurde der spätere Start von SpaceX Falcon 9 mit Iridium 4 Launch (eine Art Satellitentelefoniesystem, für das die Nachfrage zu wachsen begann und die Zahl der Bestellungen zunahm) weitgehend dank erfolgreicher Starts Anfang 2017 ermöglicht.

Insgesamt hat die SpaceX Corporation in diesem Jahr 18 Starts durchgeführt, und keiner davon hat zu nennenswerten Verlusten geführt. Die ersten Stufen kehrten entweder zu den Standorten der stationären Landezone oder zu den schwimmenden Plattformen zurück. Die Satelliten wurden erfolgreich in die Umlaufbahn gebracht. Es war möglich, die unter Druck stehende Abstiegskapsel des Dragon-Raumfahrzeugs wiederzuverwenden, das Raumflugzeug Boeing X-37B zu starten, die Geographie der Kunden zu erweitern und vieles mehr. All diese Erfolge entschädigten spürbar für die finanziellen Verluste der Katastrophe von Cape Canaveral. Und natürlich brachte der SpaceX Falcon 9 Launch mit Iridium NEXT-Satelliten kommerziellen Erfolg.

Geheimer Zuma

Zusätzlich zu all den oben genannten unbestrittenen Erfolgen der Ilona CorporationEine weitere Maske kann unterschieden werden, die in den letzten drei Jahren beobachtet wurde. Das Zeitintervall zwischen den Starts von Trägerraketen wurde merklich verkürzt. Zeitweise vergingen zwischen den Starts von Falcon 9 nur wenige Tage. Der Vorteil der Mitarbeiter des Konzerns liegt auch darin, dass nicht selten die nächsten Raketen vom selben Standort ins All geschickt wurden. Wie beim Start von SpaceX Falcon 9 vom Standort des Kennedy Center am 3. und 23. Juni 2017. Und zwei Tage später wurde der Standort der Vandenbe-Basis erneut genutzt.

Zumas geheime Fracht
Zumas geheime Fracht

Auch im November 2017 wollte Elon Musk die interessierte Community überraschen. Der Start einer Rakete mit geheimer Fracht mit dem Codenamen Zuma wurde jedoch auf Januar 2018 verschoben. Am 8. dieses Monats wurde erfolgreich eine Rakete mit einem mysteriösen Gerät für einen der Kunden der US-Regierung gestartet, dessen Name die Medien noch nicht herausfinden konnten. Bald kam jedoch die Meldung, dass es immer noch nicht möglich sei, den geheimen Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen. Zuma war immer noch an Bord der SpacexFalcon 9, und dies ist dem Musk-Konzern keineswegs verborgen, aber sie ziehen es vor, aufgrund der äußerst geheimen Mission des gestarteten Objekts nicht auf detaillierte Kommentare zurückzugreifen.

Hoffnungen und Realität

Von der geheimen Mission in SpaceX ist kein nennenswerter Durchbruch in der Weiterentwicklung des Konzerns zu erwarten. Die Starts werden gemäß dem zuvor geplanten Zeitplan durchgeführt. Im Jahr 2018 und in den Folgeperioden sind mehrere Dutzend Starts von Falcon 9 geplant, Bewertungen und Rezensionen von Experten, über die man sich in einem einig ist:Die Hauptaufgabe - eine wiederverwendbare Trägerrakete zu erfinden, den Weltraum zugänglicher zu machen - erfüllte Musk, aber er hat den Mars nie kolonisiert, er hat keine signifikante Reduzierung der Kosten für die Herstellung eines Starts erreicht. Mit der Gründung seines Unternehmens im Jahr 2010 wollte er bis 2018 noch viel mehr erreichen.

Trägerrakete Falcon 9
Trägerrakete Falcon 9

Vielleicht eröffnet der Weltraumstart des Zuma SpaceX Falcon 9 in naher Zukunft neue Perspektiven für die private Raumfahrtagentur, da der Name des Herstellers des geheimen Objekts - Northrop Grumman Corporation - für sich spricht. Das Projekt zur Schaffung einer Trägerrakete der neuen Generation Falcon Heavy kann Musk jedoch größeren Erfolg bringen. Heute ist es das größte von allen, die jemals gebaut wurden, und gehört zur Kategorie der schweren Klasse. Seine Leistung ist in der Lage, viel mehr Fracht in den Weltraum zu befördern, die Kosten eines Fluges um ein Dutzend Mal zu senken und Einsparungen bei der Anzahl der Starts zu erzielen. Außerdem ist eine wiederholte Nutzung geplant.

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