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SpaceX : Der Falke ist gelandet

  • -Aktualisiert am

Samstagmorgen vor Florida: So sieht es aus, wenn eine Weltraumrakete auf einem Boot landet. Bild: Reuters

Zum ersten Mal ist eine Weltraumrakete unversehrt auf dem Meer gelandet und kann wiederverwendet werden. Unser Autor weiß, warum das bisher nie geklappt hat – und warum eine Landung auf dem Land noch schwieriger wäre.

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          Auf dem etwas unscharfen Video sieht alles ganz einfach aus. Auf dem offenen Meer, das vom Wind zu weißen Schaumkronen aufgepeitscht ist, liegt ein rechteckiger Seeleichter aus Stahl vor Anker. Plötzlich kommt von rechts oben ein extrem dünner langer Zylinder ins Blickfeld, der zunächst mit hoher Geschwindigkeit senkrecht auf einem Feuerschweif reitend auf die Stahlfläche zu schwebt.

          Kurz bevor der Zylinder das antriebslose Schiff erreicht, bremst er ab, landet und steht, etwas unbeholfen balancierend, auf der Plattform. Das Feuer unter ihm erlischt, der Rauch zieht ab – und in diesem Moment wird auf der 2700 Quadratmeter großen schwimmenden Stahlfläche mit dem poetischen Namen „Natürlich liebe ich Dich noch immer“ ein Stück Raumfahrtgeschichte geschrieben. Zum ersten Mal landete eine Weltraumrakete, die zur Wiederverwendung bestimmt ist, unversehrt auf dem Meer.

          Genau achteinhalb Minuten zuvor, am Freitag um 16.43 Uhr (Ortszeit), war die zweistufige Falcon-9-Rakete mit der unbemannten Kapsel Dragon (Drache) an ihrer Spitze von der Startrampe 40 des Fliegerhorstes am Cape Canaveral in Florida gestartet. Im Auftrag der Nasa sollte die Rakete die Kapsel in eine Erdumlaufbahn bringen, die für ein Rendezvous mit der Internationalen Raumstation (ISS) geeignet ist. Dazu war die Kapsel mit mehr als drei Tonnen Versorgungsgütern für die sechs Astronauten beladen, die sich zur Zeit an Bord der ISS befinden. In den vergangenen Jahren wurde die ISS schon mehrfach von der Kombination aus Falcon-Rakete und Dragon-Kapsel versorgt, die vom amerikanischen Privatunternehmen Space-X gebaut und betrieben wird.

          Die Idee ist nicht neu

          Obwohl es sich bei der zweistufigen Falcon-9 um eine Rakete handelt, die mit den klassischen Flüssigtreibstoffen Kerosin und Sauerstoff angetrieben wird, ist ihre erste Stufe etwas ganz besonderes. Sie ist nämlich so konstruiert, dass sie schon wenige Wochen nach einem Einsatz wieder zu einem Flug in den Weltraum starten kann. Die Idee, Weltraumgefährte zu recyclen, ist nicht neu. Die Raumtransporter der Nasa, mit deren Entwicklung vor knapp 40 Jahren begonnen wurde, waren eben so wiederverwendbar wie die mit festen Treibstoff operierenden Zusatzraketen, die bei jedem Flug eines Space Shuttle zum Einsatz kamen.

          Im Vergleich zu den mehr als 8000 Raketenstarts, die es seit Beginn des Raumfahrtzeitalters im Jahr 1957 gab, flogen die Space Shuttle allerdings sehr selten, nämlich nur 135 Mal. Für alle anderen Weltraumflüge galt die schon von Wernher von Braun bei den ersten Raktenversuchen während des Zweiten Weltkriegs in Peenemünde praktizierte Wegwerfregel: Satelliten und einige Reste von Raketen verglühen am Ende ihrer Dienstzeit im Orbit in der Erdatmosphäre. Die meisten Raketenteile gehen jedoch nach einem Start irgendwo weit weg von Land im Ozean nieder und versinken.

          Mit der fast 50 Meter langen und im Durchmesser gut 3,50 Meter großen ersten Stufe der Falcon-9 soll sich das nun grundsätzlich ändern. Sie kann wiederverwendet werden, allerdings nur, wenn es gelingt, sie nach einem Start sicher und unversehrt zu landen. Bei früheren Flügen traf die Rakete bei ihrer Rückkehr zwar den Seeleichter, explodierte aber beim Aufsetzen oder beim Umkippen kurz nach der Landung. Im Dezember gelang es erstmals, die mit neun Triebwerken ausgerüstete Rakete nach dem Start eines Nachrichtensatelliten auf dem Gelände des Cape Canaveral sicher auf den Boden zu bringen.

          Landung auf der Erdoberfläche technisch aufwendiger

          Auf den ersten Blick mag es paradox erscheinen – aber für die amerikanische Weltraumfahrt ist eine Landung auf der Erdoberfläche technisch viel aufwendiger und teurer als eine Landung auf einem Seeleichter. Der Grund dafür ist die geographische Lage der amerikanischen Weltaumbahnhöfe. Sowohl das Cape Canaveral in Florida als auch der Fliegerhorst Vandenberg in Kalifornien liegen jeweils unmittelbar an der Küste. Aus Sicherheitsgründen erfolgen alle Raketenstarts von beiden Orten aus jeweils seewärts, damit es bei einem Zwischenfall zu keinem Absturz einer Rakete über Land kommen kann.

          Bei diesen Starts über dem Ozean sind die Raketen aber schon bis zu 300 Kilometer vom Land entfernt, wenn die erste Raketenstufe ausbrennt. Von einer solchen Position ist es dann recht schwierig, das Gefährt zur Küste zurückzufliegen. Für die russische Raumfahrt gilt das übrigens nicht, denn die beiden Kosmodrome Baikonur in Kasachstan und Plesetsk in Nordrussland liegen jeweils weit vom Meer entfernt.

          Für Space-X war es daher viel einfacher, einen Seeleichter in einer günstigen Position auf dem Meer zu verankern. Am Freitag befand er sich etwa 320 Kilometer von der Küste Floridas entfernt auf dem Atlantik. Dennoch waren eine ganze Reihe komplizierter Flugmanöver nötig, um die erste Stufe der Falcon-9 zurückzubringen. Zunächst trennten sich die beiden Raketenstufen knapp 150 Sekunden nach dem Start. Während die Oberstufe mit der Dragon-Kapsel weiter auf einen Orbit zuflog, zündeten drei der neun Triebwerke der ersten Stufe nach der Trennung kurz und drehten dabei die Flugrichtung der Rakete um. Statt sich immer weiter von der Erde zu entfernen, drehte die Falcon-9 in einer Höhe von etwa 160 Kilometern einen Looping zurück in Richtung Erde. Die Geschwindigkeit der Rakete betrug dabei etwa 4700 Kilometer pro Stunde.

          Landung mit mit vier Federbeinen

          In etwa 70 Kilometern Höhe, knapp fünf Minuten nach dem Start, zündeten die Triebwerke abermals für kurze Zeit. Sie bremsten die Raketenstufe ab, damit sie sich beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre nicht zu sehr aufheizte. Danach sank die Stufe im freien Fall in Richtung Seeleichter. Knapp 30 Sekunden bevor die Rakete die Wasseroberfläche erreichte, zündeten die Raketen wieder. Ihr nach oben gerichteter Schubvektor bremste dadurch den Fall nach unten so weit ab, dass die Rakete vier Federbeine ausfahren konnte, auf denen sie dann mit einer Endgeschwindigkeit von nur sieben Kilometern pro Stunde auf dem Leichter landete. Kleine ausfahrbare Stummelflügel halfen in den letzten Flugsekunden, die Rakete trotz des Windes in der Vertikalen zu halten.

          Kurz nachdem die Rakete auf der Plattform gelandet war, wurde eine Schweißerkolonne auf dem Leichter abgesetzt. Die Monteure schweißten die Federbeine auf der Stahlplattform fest, damit die knapp 50 Meter hohe Rakete bei Seegang nicht umkippt. Anschließend manövrierten Schlepper den Leichter zurück ans Cape Canaveral. Dort wird die Raketenstufe in den nächsten Tagen mit einem Kran vom Leichter abgehoben. Anschließend werden alle Triebwerke, Tanks und Kontrolleinrichtungen überprüft und nötigenfalls ersetzt oder repariert. Space-X plant, diese Stufe schon im Juni für einen weiteren Raketenstart einzusetzen.

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