Falcon 9: Space X gelingt die stehende Raketenlandung

Aufrechte Landung: Mit der verbesserten Rakete Falcon 9 hat das Unternehmen Space X Erfolg gehabt. Es hat vom Weltraumbahnhof Cave Caneveral die erste Trägerrakete in den Orbit geschossen, die nach ihrem Flug auf die Erde zurückgekehrt und aufrecht gelandet ist. Wenige Minuten, nachdem die erste Stufe intakt gelandet war, setzte die Rakete elf Kommunikationssatelliten der Firma Orbcomm in einem 625 km hohen Orbit aus. Noch im Januar und im April setzte die Raketenstufe beim Landungsversuch zwar auf der Plattform auf. Doch dann kippte sie um und explodierte. Im Juni explodierte die Falcon 9 auf dem Weg zur Raumstation ISS.

Erstmals fand der Landeversuch nicht auf einem Schiff, sondern an Land in der Nähe der Startrampe statt. Die Rakete selbst war eine weiter verbesserte Version der Falcon 9 v1.1, die ursprünglich schon im August fliegen sollte. Sie zeichnet sich durch größeren Schub der Triebwerke, eine vergrößerte Oberstufe und unterkühlten Treibstoff mit größerer Dichte aus. Die erfolgreiche Landung ist der erste Schritt für Pläne zu einer deutlichen Kostenreduzierung von Flügen in den Orbit. Die erste Stufe stellt den teuersten Teil der Rakete dar, was die Wiederverwendung besonders attraktiv macht. Nach Angaben von SpaceX stellt sie etwa 70 Prozent der Kosten eines Fluges dar.

Die gelandete Rakete wird von SpaceX inspiziert und auf dem Space-X-Gelände auf dem Spaceport America intensiven Tests unterzogen werden, um die Zuverlässigkeit der gebrauchten Raketen sicherstellen zu können. Erst spätere Raketen werden tatsächlich wiederverwendet werden.

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Geschafft! Die erste Stufe der Falcon 9 steht sicher auf dem Boden. (Foto: SpaceX/CC0 1.0)

Das Unternehmen von Elon Musk ist nicht das einzige, das an wiederverwendbaren Raketen arbeitet. Blue Origin, das Raumfahrtunternehmen von Amazon-Gründer Jeff Bezos, hat kürzlich die Landung der Raketenstufe des Raumfahrzeugs New Shepard nach einem suborbitalen Flug auf 100 km Höhe erfolgreich getestet. Die Landung der Falcon 9 war aber deutlich anspruchsvoller. Die Konstruktion einer orbitalen Rakete muss wesentlich leichter sein, um eine ausreichende Nutzlast in den Orbit bringen zu können. Die Landung der New Shepard entsprach der eines Helikopters. Die Raketenstufe wurde kurz über dem Boden abgebremst, zum Schweben gebracht und dann sanft aufgesetzt.

Space X gelingt der Hover-Slam

Die extrem leichte Falcon 9 kann dieses Manöver nicht durchführen. Ohne die Masse des verbrauchten Treibstoffs ist selbst der Schub eines einzigen Triebwerks zu viel, um die Rakete schweben zu lassen. Stattdessen vollführt sie einen sogenannten Hover-Slam. Die Rakete wird dabei im freien Fall so abgebremst, dass die Geschwindigkeit genau in dem Moment null erreicht, in dem die Rakete den Boden berührt. Kurz davor muss das Raketentriebwerk abgeschaltet werden, weil sonst die Rakete wegen des zu großen Schubs des Triebwerks wieder abheben würde. Dieses heikle Manöver wurde zuletzt auf einer Landeplattform im offenen Ozean durchgeführt und ist dabei zweimal gescheitert.

Bisherige Ansätze zur Wiederverwendung sind vor allem an hohen Kosten gescheitert. Feststoffbooster des Spaceshuttles wurden zwar aus dem Meer geborgen, die Bergung und Wiederaufarbeitung waren aber teurer als der Neubau. Verantwortlich dafür war eine Kombination aus aggressivem Meerwasser, einem relativ harten Aufschlag auf der Wasseroberfläche und Treibstoffresten in den Boostern. Die sanfte Landung der ersten Stufe einer Falcon 9, verbunden mit dem flüssigen Treibstoff, sollte diese Probleme beseitigen.