Grasshopper (Rakete)

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Grasshopper 1.0 (2012)
Graphische Darstellung des geplanten Gesamtablaufs vom Start der Falcon-9-Rakete bis zur Landung der ersten Stufe auf dem Spaceport-Drohnenschiff

Der Grasshopper und die Falcon 9 Reusable Development Vehicles (F9R Dev) sind experimentelle Raketen für suborbitale Flüge, die von der Firma SpaceX entwickelt wurden. Mit ihnen sollte erprobt werden, wie eine Raketenstufe nach dem Start wieder kontrolliert gelandet werden kann. Ziel ist es, Raketenkomponenten mehrfach zu verwenden, um die Kosten der Raumfahrt um den Faktor 10 zu verbilligen.

Seit Anfang 2015 versuchte SpaceX unter Nutzung der mit Grasshopper und F9R Dev entwickelten Verfahren Erststufen, die für reale Weltraumflüge eingesetzt wurden, auf einer im Ozean schwimmenden, unbemannten Plattform landen zu lassen. Von Anfang an gelang es, die Rakete aus dem All die relativ kleine Landeplattform nach Wiedereintritt in die Atmosphäre ansteuern zu lassen.

Zunächst bis April 2015 gelang es aber nicht, im Endanflug die Rakete so langsam und senkrecht aufsetzen zu lassen, dass sie auf den Landefüßen zum stehen kommen konnte. Vielmehr kippte die Rakete und zerschellte. Näheres siehe bei Autonomous spaceport drone ship.

Geschichte[Bearbeiten]

Erstmals wurden das Projekt im Jahr 2011 bekannt.[1] SpaceX bestätigte kurz darauf die Pläne zum Bau der Rakete und für Erprobungsflüge in der firmeneigenen Testanlage in McGregor, Texas. Seit längerer Zeit ist es das erklärte Ziel der Firma, u. a. durch Einführung von Trägerraketen mit wiederverwendbaren Komponenten die Kosten für Raumfahrtmissionen zu senken.

Die Ergebnisse der Testflüge fließen in die Entwicklung der Falcon 9R, eine Weiterentwicklung der Falcon 9 v1.1, mit der die erste erfolgreiche Landung einer Raketen-Erststufe gelingen soll.

Funktion[Bearbeiten]

Die Rakete startet aufrecht und steigt auf die gewünschte Höhe, wobei spezielle Manöver, wie seitliches Driften ausgeführt werden können.[2] Während des Fluges wird die Rakete durch interne Sensoren und eine automatische Steuerung ausbalanciert. Schließlich reduziert die Rakete den Schub und kehrt zum Startpunkt zurück, wo sie, durch das eigene Triebwerk gebremst, auf den Landestützen aufsetzt. Sie erreicht dabei die Genauigkeit eines Helikopters.[3]

Aufbau[Bearbeiten]

Grashopper-Rakete beim erfolgreichen 325-Meter-Flugtest am 14. Juni 2013, bei dem eine sanfte Landung gelang.

Grasshopper v1.0[Bearbeiten]

Die erste Grasshopper-Version ist 32 m hoch und besteht im Wesentlichen aus einem Tank der ersten Stufe der Falcon 9-Trägerrakete. Sie wird angetrieben durch ein einzelnes Merlin-1D-Triebwerk und verfügt über vier feststehende Landestützen mit einem Stoßdämpfungsmechanismus. Der erste Flug fand am 21. September 2012 statt und dauerte nur 3 Sekunden.[4] Bis zum Oktober 2013 wurden insgesamt acht Testflüge bis in eine Höhe von 744 m durchgeführt, wobei verschiedene neue Technologien erprobt wurden.[5] Seit März 2014 wurden weitere Tests mit einer neuen Version der Rakete, Grasshopper v1.1, durchgeführt. Dabei wurden Flüghöhen bis 1000 m erreicht.[6] Künftige Flugversuche sollen auch am Spaceport America in New Mexico stattfinden, von wo aus Flüge in noch größere Höhen möglich sind.[7]

F9R Dev 1[Bearbeiten]

Das Falcon 9 Reusable development vehicle 1 baute auf den Tanks der ersten Stufe der größeren Falcon 9 v1.1 auf und war etwa 49 m hoch. Die Rakete verfügte wie die Falcon 9 über neun Merlin-Triebwerke und war außerdem mit einem ausfahrbaren Landegestell und zwei Gitterflossen zur Steuerung ausgestattet. Am 22. August 2014 zerstörte sich die Rakete beim fünften Flug selbst, nachdem sie vom vorgeschriebenen Kurs abgekommen war. Dabei kamen aber keine Menschen zu Schaden. Es handelte es sich um eine Sicherheitsmaßnahme, die verhindern soll, dass die Rakete Schäden außerhalb des Testbereichs verursacht.[8] Die Ursache des Unfalls war nach Angaben von Spacex die Fehlfunktion eines Sensors.[9]

F9R Dev 2[Bearbeiten]

Das Falcon 9 Reusable development vehicle 2 befindet sich derzeit im Bau.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Doug Mohney: SpaceX Plans to Test Reusable Suborbital VTVL Rocket in Texas. Satellite Spotlight, 26. September 2011, abgerufen am 9. Januar 2014 (englisch).
  2. Alan Boyle: SpaceX's Grasshopper test rocket flies sideways successfully. NBC News, 14. August 2013, abgerufen am 9. Januar 2014 (englisch).
  3. Musk’s Space Talk Wows Crowd at South by Southwest. Moon and Back, 11. März 2013, abgerufen am 9. Januar 2014 (englisch).
  4. Stephen Clark: SpaceX's reusable rocket testbed takes first hop. Spaceflightnow, 24. September 2012, abgerufen am 9. Januar 2014 (englisch).
  5. Grasshopper Completes Half-Mile Flight in Last Test. Spacex, 16. Oktober 2013, abgerufen am 9. Januar 2014 (englisch).
  6. Falcon 9 Reusable Completes Test Flight to 1000 Meters. SpaceRef Business, 2. Mai 2014, abgerufen am 4. Mai 2014 (englisch).
  7. Spaceport America Welcomes Spacex for Reusable Rocket Testing Program. Spaceport America, 17. Mai 2013, abgerufen am 9. Januar 2014 (englisch).
  8. Jeff Foust: Falcon 9 test vehicle destroyed in accident. NewSpace Journal, 23. August 2014, abgerufen am 17. September 2014 (englisch).
  9. Stephen Clark: SpaceX blames rocket explosion on bad sensor. Spaceflight Now, 28. August 2014, abgerufen am 17. September 2014 (englisch).