SpaceX ist ein privates Luft- und Raumfahrtunternehmen, das Menschen und Fracht in den Weltraum transportiert, darunter auch NASA-Besatzungen zur Internationalen Raumstation (ISS). Gründer Elon Musk hat außerdem das Starship-System entwickelt und getestet, um in Zukunft auf dem Mond zu landen und Menschen zum Mars zu transportieren.
Die Geburt von SpaceX
SpaceX wurde von Musk, einem südafrikanischen Geschäftsmann, gegründet. Mit 30 Jahren verdiente Musk sein erstes großes Geld mit dem Verkauf zweier seiner erfolgreichen Unternehmen, darunter Zip2 für 307 Millionen Dollar im Jahr 1999 und PayPal, das 2002 von eBay für 1,5 Milliarden Dollar übernommen wurde. Musk beschloss, dass sein nächstes großes Geschäft ein privates Raumfahrtunternehmen sein würde.
Ursprünglich war Musk mit der Idee gekommen, auf dem Roten Planeten ein Gewächshaus namens Mars Oasis zu errichten. Sein Ziel ist es, das öffentliche Interesse an der Weltraumforschung zu steigern und gleichzeitig eine wissenschaftliche Forschungsstation auf dem Mars bereitzustellen. Doch die Kosten waren zu hoch, also gründete Musk am 14. März 2002 stattdessen ein Unternehmen namens Space Exploration Technologies Corp, kurz SpaceX, im kalifornischen Vorort Hawthorne von Los Angeles.
Ein Drittel des Gewinns aus dem vorherigen Deal, also 100 Millionen Dollar, gab Musk aus, um SpaceX zum Laufen zu bringen. Nach 18 Monaten Entwicklung stellte SpaceX 2006 den ersten Prototyp unter dem Namen Dragon vor. Musk wählte den Namen aus einem Lied aus den 1960er Jahren, weil viele Leute seine Weltraumziele für unmöglich hielten.
Falcon 1 – die erste Rakete von SpaceX
Musk war bereits ein erfahrener Geschäftsmann, als er SpaceX gründete, und er ist davon überzeugt, dass häufigere und zuverlässigere Starts die Kosten der Weltraumforschung senken werden. Also wandte er sich an einen festen Kunden, der die frühe Entwicklung der Rakete bezahlen konnte: die NASA. Musks Ziel für SpaceX ist die Entwicklung der ersten privaten Flüssigtreibstoffrakete namens Falcon 1, die in die Umlaufbahn gebracht werden kann.
Um in die Umlaufbahn zu gelangen, durchlief das Unternehmen eine steile Lernkurve. SpaceX benötigte vier Anläufe, um die Falcon 1 erfolgreich fliegen zu können. Bei früheren Versuchen kam es immer wieder zu Problemen wie Treibstofflecks und Kollisionen mit der Raketenstufe. Doch am Ende absolvierte Falcon 1 am 28. September 2008 und 14. Juli 2009 zwei erfolgreiche Flüge. Der Flug im Jahr 2009 brachte auch den malaysischen Satelliten RazakSat in die Umlaufbahn.
Im Jahr 2006 erhielt SpaceX von der NASA im Rahmen des Commercial Orbital Transportation Services (COTS)-Programms 278 Millionen US-Dollar. COTS zielt darauf ab, die Entwicklung von Systemen zu fördern, die kommerzielle Fracht zur ISS transportieren können. Durch das Erreichen mehrerer weiterer Meilensteine erhöht sich der Gesamtvertragswert auf 396 Millionen US-Dollar. SpaceX wurde zusammen mit Rocketplane Kistler (RpK) für das Programm ausgewählt, der Vertrag mit RpK wurde jedoch gekündigt und nur teilweise bezahlt, nachdem das Unternehmen die erforderlichen Meilensteine nicht erreicht hatte.
Viele Unternehmen steigen frühzeitig mit finanzierten oder nicht finanzierten Verträgen in das COTS-Programm ein. Im Jahr 2008 unterzeichnete die NASA zwei weitere Verträge über kommerzielle Dienste zur Nachschubversorgung. SpaceX erhielt einen Vertrag über 12 Flüge (im Wert von 1,6 Milliarden US-Dollar), während Orbital Sciences Corp (jetzt Orbital ATK) einen Vertrag über acht Flüge (im Wert von 1,9 Milliarden US-Dollar) erhielt.
Falcon 9 und Falcon Heavy
Der Schlüsselname in der Raketenflotte von SpaceX ist die Falcon 9, deren herausragendes Merkmal unter anderem ihre Wiederverwendbarkeit ist. Die Falcon 9 transportiert mehr Fracht in die niedrige Erdumlaufbahn (13.150 kg) als die Falcon 1 (670 kg).
Der erste Falcon-9-Raketenbooster landete am 21. Dezember 2015. SpaceX möchte die Booster-Stufen routinemäßig bergen. Normalerweise landen sie auf Roboterschiffen in der Nähe des Startplatzes. Um die Startkosten zu senken, werden mehrere Falcon-9-Boosterstufen unzählige Male wiederverwendet.
Eine leistungsstärkere Rakete, die Falcon Heavy, startete am 6. Februar 2018 und erreichte fast alle Meilensteine. Die Falcon Heavy flog erfolgreich in die Umlaufbahn und transportierte einen Tesla Roadster (ein Elektroauto von Tesla, einem anderen Musk-Unternehmen) und eine Schaufensterpuppe in einem Raumanzug mit dem Spitznamen Starman.
Die beiden Booster-Stufen der Rakete landeten wie geplant erfolgreich in der Nähe des Kennedy Space Center, die Hauptstufe traf jedoch mit einer zu hohen Geschwindigkeit von 300 Meilen pro Stunde auf den Ozean und konnte den Aufprall nicht überleben. Anschließend führt die Falcon Heavy im Weltraum einen Triebwerksbrand durch und befördert den Roadster bis in die Umlaufbahn des Mars.
Dragon-Raumschiff und Frachtmissionen zur ISS
Der nächste große Meilenstein für SpaceX ist die Lieferung von Fracht zur ISS. Die Raumsonde Dragon startete mit einer Falcon-9-Rakete und lieferte im Mai 2012 während eines Testfluges für das COTS-Programm ihre erste Nutzlast zur ISS. Aufgrund von Triebwerksproblemen verzögerte sich der Start um mehrere Tage, doch beim nächsten Versuch hob die Rakete sicher ab.
SpaceX absolvierte im Oktober 2012 den ersten kommerziellen Flug zur ISS. Bei diesem Flug wurden die meisten Ziele erreicht, beim Start der Rakete kam es jedoch zu einem Teilfehler. Der Vorfall endete damit, dass der Satellit Orbcomm-OG2 in einer ungewöhnlich niedrigen Umlaufbahn feststeckte, was zum Scheitern der Mission führte.
Die erste Version der Raumsonde Dragon absolvierte im Jahr 2020 20 Flüge zur ISS, alle mit Ausnahme von CRS-7 (der im Juni 2015 flog) erreichten die ISS erfolgreich. Aufgrund einer Raketenfehlfunktion ging der Start von CRS-7 schief und SpaceX überarbeitete die Rakete vor ihrem nächsten erfolgreichen Start am 8. April 2016. Eine neue Version des Frachtschiffs Dragon nahm im Dezember 2020 den Flugbetrieb auf.
Raumschiff Crew Dragon und bemannter Flug zur ISS
SpaceX entwickelte mehrere Prototypen, bevor es die Crew Dragon ins All schickte. Das Unternehmen führte vor Ort in der Raketenentwicklungs- und Testanlage von SpaceX in McGregor, Texas, Startabbruchtests und Tests zum Schweben mit festgebundenem Flug durch.
SpaceX nutzt das Druckmodul und das Modul für Lebenserhaltungs- und Umweltkontrollsysteme außerdem zum Testen wichtiger Systeme vor dem Start in den Weltraum. Das erste gestartete Crew Dragon-Raumschiff schloss am 2. März 2019 Crew Demo-1 ab, eine unbemannte Mission zur ISS, und landete nach acht Tagen im Weltraum erfolgreich. Das Raumschiff wurde nach einem Flug während einer Reihe von Tests zur Evaluierung des Startabbruchsystems unerwartet zerstört.
SpaceX startete am 30. März 2020 seinen ersten bemannten Testflug, Demo-2, und brachte die Astronauten Bob Behnken und Doug Hurley zur ISS. An Bord der Crew Dragon Endeavour von SpaceX kehrte das Astronautenduo am 2. August 2020 zur Erde zurück. Der erste erfolgreiche Erkundungsflug fand am 15. November 2020 mit Crew-2 statt. Dabei wurden mit einer Falcon-9-Rakete vier Astronauten an Bord des Raumschiffs Crew Dragon mit dem Spitznamen „Resilience“ zur ISS gebracht.
Raumschiff
Starship spielt bei Musks Plänen, zum Mars zu fliegen, eine zentrale Rolle. Das Testprogramm begann mit einem kleinen Fahrzeug namens Starhopper, das 2019 und 2020 eine Reihe von angebundenen und ungebundenen Testflügen durchführte. Anschließend begann SpaceX mit der Erprobung einer Reihe von Starship-Fahrzeugen auf Höhenflügen, beginnend mit einem kurzen Flugtest des SN5-Prototyps im August 2020. Eine der größten Herausforderungen des Programms war die Bewältigung des Saltos in der Luft, der zur Zerstörung mehrerer Starship-Prototypen führte, bevor SN15 am 5. Mai 2021 reibungslos landete.
Starship soll mit einer 70 Meter hohen Super-Heavy-Rakete, die in ihrem Treibstofftank etwa 3,6 Tonnen flüssigen Sauerstoff und Methan transportiert, in die Umlaufbahn und in den Weltraum gebracht werden. Super Heavy verfügt über vier gitterartige Flossen, die dabei helfen, den Abstieg der Rakete zu kontrollieren. Das Duo aus Starship und Super Heavy bildet ein 120 Meter hohes, vollständig wiederverwendbares Startsystem, wenn es im August 2021 zum ersten Mal gestapelt wird.
Der Erststart von Starship erfolgte im April 2023. Gemäß Plan wird sich Starship in etwa 3 Minuten ablösen und mit eigenem Triebwerk weiterfliegen, um dann nach 1,5 Stunden vor der Küste Hawaiis zu landen. Kurz nach der Trennung von der Rakete kam es jedoch zu einer Explosion. Seit dieser Mission hat SpaceX mehr als 1.000 Änderungen am Raketendesign vorgenommen, darunter auch Änderungen am Stufentrennsystem.
Der zweite Start wird im November 2023 erfolgen. Diesmal verlief der Trennungsprozess perfekt und Starship flog auf eine Höhe von 150 km. Beim Zünden des Triebwerks der zweiten Stufe setzte Starship zu viel flüssigen Sauerstoff frei, was zu einer Explosion führte. Bei seinem dritten Flug am 14. März testete das Starship von SpaceX zunächst eine Stunde lang mehrere Manöver im Orbit, wurde jedoch beim Wiedereintritt zerstört. Bei seinem vierten Flug am 6. Juni erreichte Starship mehrere wichtige Meilensteine im Testflug. So blieb die Starship-Kapsel trotz der extremen Temperaturen in der Erdatmosphäre intakt und sowohl die Kapsel als auch die Booster landeten sicher.
Während des fünften Testflugs am Morgen des 13. Oktober löste die Super-Heavy-Rakete Starship auf ihrem Weg ins All aus und fiel dann zur Erde zurück. Zum ersten Mal gelang es einem Paar riesiger mechanischer Stäbe auf der Startrampe von SpaceX in Texas, einen herabfallenden Raketenbooster aufzufangen – eine beispiellose Leistung auf dem Gebiet der Raketentechnologie. Dadurch könnte SpaceX seinem Ziel näher kommen, das erste vollständig wiederverwendbare Raketensystem der Geschichte zu bauen. Dies würde die Kosten der Raumfahrt drastisch senken und die Menschheit letztlich zu einer multiplanetaren Spezies machen. Nachdem das Unternehmen bewiesen hat, dass sowohl das Starship als auch die Super Heavy-Rakete unbeschadet in den Weltraum starten und zur Erde zurückkehren können, ist es auf dem besten Weg, Raketenstarts schätzungsweise zehnmal billiger zu machen.
SpaceXs Zukunftspläne
Der Kundenstamm von SpaceX reicht vom privaten Sektor über das Militär bis hin zu Nichtregierungsorganisationen, die bereit sind, dem Unternehmen für den Transport von Fracht in die Umlaufbahn Geld zu zahlen. Das Unternehmen verdient zwar Geld mit Startdiensten, konzentriert sich aber auch auf die Entwicklung zukünftiger Technologien zur Weltraumerkundung.
Im Jahr 2016 kündigte Musk einen technischen Plan für einen Flug zum Mars an, mit dem Ziel, innerhalb der nächsten 50 bis 100 Jahre eine autarke Kolonie auf dem roten Planeten zu errichten. Das interplanetare Transportsystem ist im Wesentlichen eine größere Version der Falcon 9. Das Raumschiff ist jedoch größer als das Dragon-Raumschiff und soll pro Flug mindestens 100 Passagiere befördern.
Starship spielt weiterhin eine Rolle in Musks Plänen zur Eroberung des Mars. Im Februar 2022 sagte Musk, SpaceX könne bei Missionen, die bis zu 150 Tonnen Fracht in die Umlaufbahn befördern, eine Startrate von einem Starship-Fahrzeug alle sechs bis acht Stunden und einer Super-Heavy-Rakete pro Stunde erreichen. Derart hohe Startraten würden die Kosten drastisch senken und eine Besiedlung des Mars wirtschaftlicher machen.
Nach dem Gesetz über geistiges Eigentum und Innovation
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Quelle: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/spacex-va-hanh-trinh-elon-musk-chinh-phuc-vu-tru/20241020122448943
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