Falcon Heavy

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Die Falcon Heavy auf dem LC-39A
Künstlerische Darstellung eines Starts einer Falcon Heavy mit Dragon-Raumkapsel
Erster Spatenstich der Umbauarbeiten am SLC-4W (VAFB)

Falcon Heavy ist die Bezeichnung für eine Trägerrakete des US-amerikanischen Unternehmens SpaceX. Sie basiert auf der leichteren Falcon 9, die jedoch erheblich modifiziert wurde. Ihr Erstflug ist für Anfang 2018 geplant. Sie wird dann bei weitem die stärkste aktuelle Trägerrakete sein und wird historisch nur von der Saturn 5 (1967–1973) und der Energija (1987–1988) übertroffen. Die Falcon Heavy soll sowohl für unbemannte als auch für bemannte Missionen verwendet werden. Der erste Start der Rakete ist für Ende Januar 2018 geplant; als Ladung dient ein Tesla Roadster aus dem Privatbestand von Unternehmensgründer Elon Musk.

Einsatzprofile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Erdumlaufbahn[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Falcon Heavy soll sowohl schwere Satelliten als auch das Dragon-Raumschiff in die Erdumlaufbahn transportieren können. Für eine niedrige Erdumlaufbahn wird die maximale Nutzlast mit 63.800 kg angegeben, für ein Geotransfer-Orbit mit 26.700 kg.[1] Wenn die Erststufe wiederverwendet werden soll, sinkt die maximale Nutzlast, weil nicht die volle Brenndauer der Stufe ausgenutzt werden kann.

Zum Mond[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nachdem das Raumschiff Dragon V2 mit der Falcon-9-Rakete die ersten Flüge für die NASA zur Internationalen Raumstation ISS durchgeführt hat, soll eine weitere bemannte Mission mit der Falcon Heavy durchgeführt werden. Hierbei soll für zwei Weltraumtouristen, deren Name noch nicht veröffentlicht wurde, eine Mondumrundung durchgeführt werden. Als Starttermin wurde Ende 2018 angekündigt;[2] allerdings gab es seitdem mehrere Verzögerungen im Zeitplan.

Zu anderen Planeten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Falcon Heavy sollte auch Raumsonden zu anderen Planeten bringen. Für eine Mission zum Mars wurde die maximale Nutzlast mit 16.800 kg angegeben, zum Pluto 3.500 kg.[1] Der erste Marsflug soll mit dem Erststart der Falcon Heavy Anfang 2018 stattfinden. Als Nutzlast soll ein Tesla-Roadster-Elektroauto (Leergewicht etwa 1.200 kg) aus dem Besitz von Elon Musk in eine Erde-Mars-Hohmann-Bahn gebracht werden.[3] Missionen zur Marsoberfläche waren unter der Bezeichnung Red Dragon mit unbemannten Dragon V2 geplant; der erste Start hätte frühestens 2020 erfolgen sollen.[4] Mit der Streichung des Landesystems mit Bremsraketen für Dragon V2 waren diese Pläne jedoch hinfällig.[5] Stattdessen sollen Marsmissionen ab 2022Vorlage:Zukunft/In 4 Jahren mit der geplanten Big Falcon Rocket erfolgen.

Startplätze[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Als Startplatz in Florida wird SpaceX den Launch Complex 39 des Kennedy Space Center verwenden, der 2014 für 20 Jahre gemietet wurde.[6] Die erforderlichen Umbauten werden teilweise zwischen den Starts der Falcon 9 durchgeführt.[7] Die gegenwärtige Planung von SpaceX geht von einem Start im Januar 2018 aus.[8]

Diagramm der Verschiebungen des Erststarts der Falcon Heavy
Die Falcon Heavy einmal in der Wiederverwendbarkeits-Konfiguration und einmal in der Einmal-Konfiguration
Das Zweitstufentriebwerk der Falcon Heavy in der Montage

Für polare Umlaufbahnen, die von Florida aus nicht gestartet werden können, wird derzeit der Space Launch Complex 4E auf der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien, von dem aus früher Titan-IVB-Raketen gestartet sind, für die Falcon Heavy modifiziert.[9] Gleichzeitig ist ein dritter Startplatz, hauptsächlich für kommerzielle Nutzlasten, im Bau. Er befindet sich bei Brownsville in Texas, 5 km nördlich der mexikanischen Grenze.[10] Ein erster Start von dort ist für 2018 vorgesehen.[11]

Entwicklung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der erste Start war ursprünglich für 2013 geplant,[12] wurde doch wegen Verzögerungen im Bau Jahr für Jahr weiter verschoben und ist nun für Ende Januar 2018 geplant.[13]

Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Falcon Heavy ist eine zweistufige Rakete mit Flüssigtreibstoff. In der ersten Phase des Starts werden zwei Booster verwendet. Das Schema der Rakete ähnelt der Delta 4 Heavy.

Erste Stufe und Booster[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Erststufe der Falcon Heavy ist eine modifizierte Falcon-9-Erststufe. Sie verfügt über 9 Triebwerke des Typs Merlin 1D, die jeweils 845 kN an Startschub leisten. Als Treibstoff werden RP-1 und Flüssigsauerstoff verwendet.

An den Seiten der Erststufe sind zwei Booster befestigt, die ebenfalls auf einer modifizierten Falcon-Erststufe basieren. Sie werden gleichzeitig mit der Erststufe gezündet, so dass beim Start 27 Merlin-Triebwerke mit einem Gesamtstartschub von 22,8 MN im Einsatz sind. Durch die große Anzahl von Triebwerken soll eine hohe Zuverlässigkeit erreicht werden, weil es in den meisten Fällen möglich sein soll, der Ausfall eines oder mehrerer Triebwerken zu kompensieren.

Kurz nach dem Start wird der Schub der Erststufe reduziert, während die beiden Booster weiterhin mit voller Leistung arbeiten. Nachdem die Booster nach 120 Sekunden ausgebrannt und abgeworfen sind, wird die Erststufe wieder mit Maximalschub betrieben und brennt weiterhin 220 Sekunden. Nach dem Abwerfen der Booster kehren diese eigenständig zum Landeplatz zurück und landen dort. Wenn auch die Erststufe ausgebrannt ist, fliegt diese ebenfalls zum Landeplatz zurück oder landet auf einem Autonomous spaceport drone ship im Ozean. Die Landung der einzelnen Booster erfolgt ähnlich wie bei der Falcon 9.[14]

Zweite Stufe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die zweite Stufe der Falcon Heavy entspricht im Wesentlichen der der Falcon 9, nur dass sie etwas verlängert wurde. Das modifizierte Merlin-1D-Triebwerk leistet 617 kN an Schub. Die Stufe hat eine Brenndauer von 353 Sekunden. Ursprünglich wollte SpaceX die zweite Stufe ebenfalls wiederverwendbar gestalten, was jedoch nicht realisiert wurde.

Technische Daten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Höhe: 69,2 m
Durchmesser (einer Stufe) 3,66 m
Breite an der Basis ca. 12 m
Startmasse 1.400 t
Gesamtschub 16.800 kN
Treibstoff (alle Stufen) RP-1
Oxidator (alle Stufen) fl. Sauerstoff

Startliste[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Geplante Starts[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Stand der Liste: 2. Dezember 2017

Datum (UTC) Typ Startplatz Nutzlast Art der Nutzlast Nutzlast in kg (brutto2) Orbit3 Anmerkungen
2018
Januar 2018[15] Falcon Heavy
B1033.1
B1023.2
B1025.2
KSC LC-39A Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Falcon Heavy Demo ein Tesla Roadster[3] Fluchtbahn (zum Mars) Demonstrationsflug
Anfang 2018[15] [16] Falcon Heavy KSC LC-39A [16] Saudi-ArabienSaudi-Arabien Arabsat 6A[17] Kommunikationssatellit + 6000 kg[18] GTO [18]
Nicht vor 30. April 2018[15] Falcon Heavy KSC LC-39A Vereinigte StaatenVereinigte Staaten STP-2,[19]
Vereinigte StaatenVereinigte Staaten DSX,[20]
TaiwanRepublik China (Taiwan) FORMOSAT 7A – 7F,[21]
Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Prox-1,[22]
Vereinigte StaatenVereinigte Staaten LightSail 2[22]
Militärische und wissenschaftliche Forschungssatelliten
Ende 2018[2] Falcon Heavy KSC LC-39A Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Dragon V2 Dragon V2, zwei Weltraumtouristen Transferorbit zum Mond bemannte Mondumrundung
?[17] Falcon Heavy Inmarsat Kommunikationssatellit
?[17] Falcon Heavy Viasat Kommunikationssatellit
2 Bruttogewicht, d. h. Masse der Nutzlast einschließlich Adapter, Gehäuse etc.
3 Bahn, auf der die Nutzlast von der Oberstufe ausgesetzt werden soll. Nicht zwangsläufig der Zielorbit der Nutzlast.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b SpaceX: Falcon Heavy. Abgerufen am 8. Mai 2017 (englisch).
  2. a b SpaceX: SpaceX to Send Privately Crewed Dragon Spacecraft Beyond the Moon Next Year. 27. Februar 2017, abgerufen am 16. Mai 2017 (englisch).
  3. a b SpaceX will use the first Falcon Heavy to send a Tesla Roadster to Mars, Elon Musk says, The Verge, 1. Dezember 2017.
  4. Wolfgang Reszel: SpaceX: "Red Dragon"-Start um zwei Jahre verschoben. 19. Februar 2017, abgerufen am 16. Mai 2017.
  5. Elon Musk suggests SpaceX is scrapping its plans to land Dragon capsules on Mars. In: The Verge. (theverge.com [abgerufen am 6. November 2017]).
  6. Bob Granath: NASA, SpaceX Sign Property Agreement for Historic Launch Pad. NASA, 22. April 2014, abgerufen am 10. Mai 2017 (englisch).
  7. SpaceX aims for late-December launch of Falcon Heavy | NASASpaceFlight.com. Abgerufen am 6. November 2017 (amerikanisches Englisch).
  8. Debut of SpaceX’s Falcon Heavy rocket now planned early next year. Abgerufen am 29. November 2017 (amerikanisches Englisch).
  9. SpaceX: SpaceX Breaks Ground on Launch Site for Falcon Heavy. 13. Juli 2011, abgerufen am 10. Mai 2017 (englisch).
  10. The Brownsville Herald: SpaceX breaks ground at Boca Chica beach. 22. September 2014, abgerufen am 10. Mai 2017 (englisch).
  11. Jeff Foust: SpaceX still doing site prep for Boca Chica launch pad. Spacenews, 18. April 2016, abgerufen am 10. Mai 2017 (englisch).
  12. Ryan Rakib: F9/DRAGON: PREPARING FOR ISS. In: SpaceX. 15. August 2011 (spacex.com [abgerufen am 6. November 2017]).
  13. Elon Musk via Instagram| Abgerufen am 8. Januar 2018
  14. Eric Berger: SpaceX details its plans for landing three Falcon Heavy boosters at once. In: Ars Technica. 11. Januar 2017, abgerufen am 23. Dezember 2017 (englisch).
  15. a b c Stephen Clark: Launch Schedule. Spaceflight Now, 21. Oktober 2017, abgerufen am 31. Oktober 2017 (englisch).
  16. a b Gunter Krebs: Falcon Heavy + Startliste (englisch). Abgerufen am 5. Juli 2017.
  17. a b c SpaceX: Launch Manifest. Abgerufen am 12. Mai 2017 (englisch).
  18. a b Gunter Krebs: Arabsat 6A auf Gunters Space Page (englisch).
  19. Gunter Krebs: Space Test Program (STP) Payloads. Gunter's Space Page, 27. Juni 2017, abgerufen am 3. September 2017 (englisch).
  20. Gunter Krebs: DSX (Cygnus). Gunter's Space Page, 26. Juni 2017, abgerufen am 3. September 2017 (englisch).
  21. Gunter Krebs: FORMOSAT 7 / COSMIC-2. Gunter's Space Page, 26. Juni 2017, abgerufen am 3. September 2017 (englisch).
  22. a b Jason Davis: LightSail 2 updates: Prox-1 mission changes, new launch date. The Planetary Society, 21. Juli 2017, abgerufen am 3. September 2017 (englisch).