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  5. › Raumfahrt: Mit dieser Rakete will…

Basierend auf welchen Zahlen

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  1. Basierend auf welchen Zahlen

    Autor: wanne 11.03.17 - 13:57

    Laut Artikel wird New Glenn 2020 45t nach LEO transportieren können.

    Die Falcon Heavy wird laut Link schon dieses Jahr 54.4t nach LEO transportieren können. (Ob das auch mit einer widerverwenbaren Variante funktioniert steht nirgends.)

    Daneben wird zumindest der Bolck 1 des SLS auf jeden Fall bis 2020 fertig sein, dass immerhin 70t transportieren kann. Sollte sich New Glenn etwas verzögern soger 1B, der über das doppelte der New Glenn transportieren kann.

    Nur aus China sehe ich da nichts konkurrenzfähiges.
    Konkurrieren könnten die Chinesen (mit der CZ-5) mit New Glenn höchsten noch nach GTO.
    Aber da ist die Falcon Heavy meilenweit überlegen. (22t statt 13t.) Daneben wäre da auch noch die Delta IV mit größerem Payload nach GTO und auch die genannte Vulcan übertrifft New Glenn in dieser Kategorie.

    Könnte noch die CZ-9 gemeint sein. Deren Fertigstellung steht aber noch in den Sternen. Die Chinesen wollen erstmal ihre Raumstation, deren Einzelteile jetzt auf die Kapazität der CZ-5 ausgelegt sind.
    Da sind ITS und SLS Block-2 weit schneller fertig und ähnlich wahrscheinlich.
    Beide ebenfalls mit um ein vielfaches größeren Payloads. Außerdem beziht man sich ja ausdrücklich auf die CZ-5.

    Bei welchen Leistungsdaten die CZ-5 oder New Glenn vorne sein soll ist mir absolut schleierhaft. Könnte das irgend jemand aus der Redaktion weiter ausführen oder den Artikel anpassen?

  2. Re: Basierend auf welchen Zahlen

    Autor: oxybenzol 11.03.17 - 14:13

    Ist es wirklich so wichtig, wer die größte Rakete hat? Das Hauptproblem an der Eroberung des Weltraums sind doch die Kosten, und die senkt man, so lange noch kein Weltraumfahrstuhl existiert, am besten durch Wiederverwendung.

  3. Re: Basierend auf welchen Zahlen

    Autor: wanne 11.03.17 - 14:25

    Achso: Und wenn es wirklich um Leistung (Thrust) geht. Dann liegt die Falcon Heavy auch vorn. Und natürlich alles was Feststoffbooster hat oder im allgemeinen halt ineffizient ist. (Ariane 5 oder Space Shuttle oder das was die Inder jetzt bauen werden.)

  4. Re: Basierend auf welchen Zahlen

    Autor: wanne 11.03.17 - 14:34

    oxybenzol schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ist es wirklich so wichtig, wer die größte Rakete hat?

    Ist schon immer ein bisschen Schwnzvergleich. Am Ende wird der, der am meisten auf den Mond schaffen kann auch der sein, der die Technologie hat effizente Unterstufen zu bauen, die danach für billigen Payload nach LEO umgebaut werden können.

    Ansonsten interessiert mich das sowieso recht wenig. Satelliten zu mehr als annehmbaren Preisen hochschießen ist schon lange kein Thema mehr. Ob das jetzt nochmal billiger wird… Schön aber nicht das was mich in den Nachrichten Unterhällt. Genau wie die meisten von einem billigen Kleinwagen mehr haben wie von nem neuen, der in 2s von 0 auf 100 fährt. Auf die Automesse geht man dennoch wegen letzterem.
    Interessant ist eher wer die Erste Rakete hat, die ein Habitat auf den Mars schießen kann. Da könnte SLS Block 2 oder das ITS eine ganz neue Türe aufstoßen. Dann würden man wirklich wieder da hin gehen, wo nie ein Mensch zuvor war.
    Nicht den gleichen mist wie vor 60 Jahren nur nochmal billiger.

  5. Re: Basierend auf welchen Zahlen

    Autor: Frank Wunderlich-Pfeiffer 11.03.17 - 15:08

    Hallo,

    in dem Artikel habe ich die Raketen auf der Grundlage ihres üblichen Einsatzes verglichen. Also Einwegraketen natürlich ohne Wiederverwendung und die von SpaceX und Blue Origin mit, weil beide Unternehmen sagen, dass sie Wiederverwendung bevorzugen.

    Da SpaceX die Raketenstufen bisher wenn immer möglich zur späteren Wiederverwendung gelandet hat, habe ich das implizit als Basis für den Vergleich gewählt - auch wenn SpaceX offiziell nur die maximale Leistungsfähigkeit ohne Landung angibt.

    Die Nutzlast sinkt mit Landung um etwa ein Drittel, mglw bei der Falcon Heavy etwas mehr. Das hängt alles von den exakten Umständen ab. Z.B.: Welche Booster werden Wo gelandet, bzw. ob überhaupt, welche Flugbahn wird angestrebt etc. In jedem Fall wird die Falcon Heavy mit Landung der Booster in den gleichen Bereich der GTO Nutzlast kommen. Also von ~22 Tonnen Maximum auf etwa 13-16 Tonnen sinken. Was mit den 13 Tonnen der CZ-5 und der New Glenn vergleichbar ist.

    Wobei ich die GTO Ladung als Referenz nehme, weil es ein Standardorbit ist und die meisten kommerziellen Nutzlasten dorthin gehen. Dabei ist es auch wichtig auf etwa 13 Tonnen zu kommen. Denn es gibt einen de-facto Standard von rund 6 Tonnen bei der Masse von Satelliten zum GTO. Eine Rakete braucht 13 Tonnen Nutzlast um zwei solcher Satelliten mit einem Adapter (der knapp eine Tonne wiegt) zu starten.

    Eine Ariane 5 (oder später Ariane 6) kann nur einen davon zum GTO bringen und muss einen kleineren Satelliten als Ko-Passagier suchen, was ein ernsthaftes Problem ist, das schon mehrfach zu Verschiebungen geführt hat und teilweise sogar zu Flügen mit nur einem Satelliten weit unter der Nutzlast.

    (Ja, SpaceX bleibt regelmäßig unter der möglichen Nutzlast. Aber deren Preise liegen zur Zeit so weit unter dem was anderswo am Markt bezahlt wird, dass das egal ist. Das wird aber nicht so bleiben. Irgendwann wird auch SpaceX auf maximale Kosteneffizienz achten müssen.)

    Langfristig wird dieser 6-Tonnen Standard verschwinden, weil es jetzt genug Raketen gibt, die mehr als 6 Tonnen transportieren können. Er entstand in den 90er und 2000er Jahren, in denen diverse kommerziell konkurrenzfähige Raketen bis zu 6 Tonnen transportieren konnten (Proton, Zenit, Atlas V ...) aber nur die Ariane 5 mehr als das. Aber fast niemand wollte einen Satelliten bauen und risikieren, dass die Ariane 5 wegen technischen Problemen ausfällt und keine Ausweichmöglichkeit existiert. Immerhin hat die Ariane 5 in den ersten 14 Flüge zweimal Schrott produziert und zweimal den richtigen Orbit nicht erreicht.

    Warum nehme ich nicht den LEO als alleingültige Vergleichsbasis?

    LEO ist meistens der niedrigstmögliche Orbit, auf dem ein Satellit vielleicht einen Tag oder etwas länger verbleiben könnte und keine sehr realistische Angabe. Zumal jeder Hersteller einen anderen LEO Orbit als Referenz angibt. Manche nehmen 200km, andere 300km, wieder andere 185km.

    Nun könnte ich aber verstehen wenn man sagt, dass das unfair gegenüber der New Glenn ist. Deren zweite Stufe hat offensichtlich ein hohes Leergewicht, durch das die Nutzlast zum GTO im Vergleich zu LEO stärker abfällt als etwa bei der Falcon Heavy. Eine wiederverwendbare New Glenn hat mehr Nutzlast zu LEO als eine wiederverwendbare Falcon Heavy.

    Im Resultat ist die Falcon Heavy im GTO ein paar Tonnen besser und im LEO ein paar Tonnen schlechter. Die Unterschiede sind aber nicht riesig und beide ungefähr vergleichbar. Es wäre nur völliger Wahnsinn gewesen, das alles in einem Artikel auszuführen, wo ich doch nur kurz die New Glenn Rakete in einem Absatz einordnen will, damit jeder ungefähr weiß, von welcher Größenordnung wir hier reden.

    Bleibt noch die SLS: Die ist nicht kommerziell verfügbar (und viel zu teuer), rein politisch gewollt und spielt damit in einer völlig anderen Welt. Dazu kommt noch, dass die SLS Block 1 nicht wirklich 70 Tonnen Nutzlast zum LEO hat. SLS wird von den Feststoffboostern und der ersten Stufe in den LEO gebracht (oder beinahe dorthin, so dass die erste Stufe noch kontrolliert zurück in die Atmosphäre stürzt - ähnlich wie der Wasserstofftank des SpaceShuttle).

    Bei den 70 Tonnen "Nutzlast" zum LEO ist die gesamte Oberstufe inklusive Treibstoff dabei. Das liegt daran, dass die Oberstufe völlig unterdimensioniertes Provisorium ist, das von einer Centaur Stufe mit zwei RL-10 Triebwerken abgeleitet wurde. Diese Stufen fliegen normalerweise mit der Delta IV oder der Atlas V. Aus dem Grund soll die Stufe ja auch nach zwei Flügen durch eine besser dimensionierte Stufe abgelöst werden soll.

    Ausführlich genug?

    P.S.: Ja, die CZ-5 wird derzeit nicht wirklich kommerziell angeboten. Von daher könnte man sie auch in die gleiche Ecke wie die SLS stecken, aber sie ist auch nicht nur für eine handvoll Missionen geplant. Von daher habe ich mir einfach mal die Freiheit genommen, die mit den Vergleich zu nehmen.

    Frank Wunderlich-Pfeiffer - als freier Journalist bei Golem.de unterwegs - Raumfahrt Podcast http://countdown-podcast.de/



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 11.03.17 15:18 durch Frank Wunderlich-Pfeiffer.

  6. Re: Basierend auf welchen Zahlen

    Autor: wanne 11.03.17 - 16:17

    Vielen dank für die Antwort. Das klingt zuerst durchaus nachvollziehbar.
    Nur hat man da die Raketen der ULA völlig außen vor gelassen. Sowohl Delta IV (14t) wie auch die ausdrücklich erwähnte Vulcan (15t) werden im Maximum mehr nach GTO transportieren können.
    Die Verlinkte Vulcan Heavy sogar 22t. (Die müssen wir aber erst mal abwarten…)

    Vor allem aber finde ich den Satz viel zu bestimmt für eine Reine Schätzung:
    > Damit liegt sie knapp unter der GTO-Nutzlast einer wiederverwendbaren Falcon Heavy,
    Ich glaube du hattest das sogar selbst in deinem Podkast angemerkt, dass die Angaben sich noch auf das Merlin 1D v1.1 beziehen. Die Version 1.2 aber nochmal einen leicht gesteigerten ISP und deutlich gesteigerte Leistungen haben.
    Das wird das Gewicht nach GTO nochmal etwas anheben. Das rennen wer da die größeren Nutzlast bei Wiederverwendung hat ist alles andere als Klar. (In deinem jetzigen Kommentar. Schätzt du die Falcon Heavy ja sogar leicht stärker ein.)

    Sprich Außer der der Ariane 6 liegen alle Raketen mit überschaubarer Wahrscheinlichkeit über der Nutzlast von New Glenn nach GTO.
    Ein ganz anderes Bild als der Artikel vermittelt.

    Edit: Die Delta IV mag konkurrenzunfähig teur sein. Das muss aber nicht weiter der Fall sein. Die konnten sich das vor allem leisten, weil sie alleine in dem Bereich waren. Und für die Vulcan muss das schon gar nicht gelten. Die Russen sind auch seit Ewigkeiten mit Einwegraketen konkurrenzfähig.



    3 mal bearbeitet, zuletzt am 11.03.17 16:27 durch wanne.

  7. Re: Basierend auf welchen Zahlen

    Autor: oxybenzol 11.03.17 - 19:13

    wanne schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ansonsten interessiert mich das sowieso recht wenig. Satelliten zu mehr als
    > annehmbaren Preisen hochschießen ist schon lange kein Thema mehr. Ob das
    > jetzt nochmal billiger wird… Schön aber nicht das was mich in den
    > Nachrichten Unterhällt. Genau wie die meisten von einem billigen Kleinwagen
    > mehr haben wie von nem neuen, der in 2s von 0 auf 100 fährt. Auf die
    > Automesse geht man dennoch wegen letzterem.
    > Interessant ist eher wer die Erste Rakete hat, die ein Habitat auf den Mars
    > schießen kann. Da könnte SLS Block 2 oder das ITS eine ganz neue Türe
    > aufstoßen. Dann würden man wirklich wieder da hin gehen, wo nie ein Mensch
    > zuvor war.
    > Nicht den gleichen mist wie vor 60 Jahren nur nochmal billiger.

    Naja, es werden die Satteliten hochgeschossen, die sich auch lohnen. Was zu teuer ist, wird nicht gemacht, außer es ist was staatliches. Von daher sind niedrigere Kosten immer ein Vorteil.

    Einen Menschen auf den Mars zu bringen ist zwar ein tolles Ereignis, nur wenn es zu sehr hohen Kosten geschieht, wird es genauso nachhaltig sein wie das Apollo-Programm. Sobald dann die Bevölkerung das Interesse verliert oder die Regierung das Geld für andere Sachen braucht, ist es vorbei.

  8. Re: Basierend auf welchen Zahlen

    Autor: Frank Wunderlich-Pfeiffer 11.03.17 - 23:57

    wanne schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Vielen dank für die Antwort. Das klingt zuerst durchaus nachvollziehbar.
    > Nur hat man da die Raketen der ULA völlig außen vor gelassen. Sowohl Delta
    > IV (14t) wie auch die ausdrücklich erwähnte Vulcan (15t) werden im Maximum
    > mehr nach GTO transportieren können.
    > Die Verlinkte Vulcan Heavy sogar 22t. (Die müssen wir aber erst mal
    > abwarten…)

    Die beiden höchsten Zahlen der Vulcan sind für die "ACES" Oberstufe. Probleme dabei: Sie muss im Orbit aufgetankt werden, braucht also wenigstens zwei Raketenstarts. Und aufgetankt wird sie mit flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff. Tankmanöver im Orbit sind nun nichts völlig neues (alle Raumstationen haben eigene Tanks und Triebwerke und werden von Frachtern aufgetankt), aber das sind alles gut lagerbare Treibstoffe, die über breite Temperaturbereiche flüssig sind - keine kryogenen Treibstoffe und schon gar kein flüssiger Wasserstoff.

    Wenn die ULA das hinkriegt: Gratulation. Aber vorher würde ich das gerne einmal sehen, genauso wie die Kalkulation, nach der so ein Aufwand wirtschaftlich gerechtfertigt wäre.


    > Vor allem aber finde ich den Satz viel zu bestimmt für eine Reine
    > Schätzung:
    > > Damit liegt sie knapp unter der GTO-Nutzlast einer wiederverwendbaren
    > Falcon Heavy,
    > Ich glaube du hattest das sogar selbst in deinem Podkast angemerkt, dass
    > die Angaben sich noch auf das Merlin 1D v1.1 beziehen.

    Ich weiß nicht welche Ausgabe du meinst (und ich kann mich auch nicht mehr wirklich daran erinnern, was ich genau gesagt habe. Die letzte Woche war für mich ziemlich ereignisreich.)

    Soweit ich weiß, beziehen sich die Falcon Heavy Angaben auf die derzeit fliegende Variante mit unterkühltem Treibstoff, ohne Crossfeed. Die derzeit gebaute, verbesserte, Variante dürfte die Nutzlast nochmal steigern. Ich wäre auch überhaupt nicht überrascht, wenn SpaceX irgendwann noch eine speziell für Falcon Heavy gebaute Oberstufe aus dem Hut zaubert.

    Die New Glenn ist auch noch ziemlich neu. So etwas führt meistens dazu, dass sich meine Einschätzung im Lauf der Zeit etwas ändert. Es gibt verschiedene Perspektiven aus denen man sie betrachten kann und manche Eigenschaften könnten sich am Ende als viel relevanter heraus stellen, als ich das zur Zeit denke. Welche der beiden Raketen in meiner Einschätzung gerade vorne liegt, kann sich da noch einige male ändern. Zum Preis haben wir ja auch noch nichts gesehen.

    Noch dazu kommt, dass ich die Wasserstoffoberstufe hier komplett heraus gelassen habe, weil dazu keine Angaben gemacht werden - wenn die raus kommt, dürfte die New Glenn eine höhere Leistung haben als die Falcon Heavy derzeit hat. .... Vorbehaltlich aus dem Hut gezogener neuer Oberstufen für die Falcon Heavy. ... Und ob sich das finanziell lohnt sei mal ganz dahin gestellt.

    Es ist kompliziert.

    Frank Wunderlich-Pfeiffer - als freier Journalist bei Golem.de unterwegs - Raumfahrt Podcast http://countdown-podcast.de/

  9. Re: Basierend auf welchen Zahlen

    Autor: wanne 14.03.17 - 00:16

    > Die beiden höchsten Zahlen der Vulcan sind für die "ACES" Oberstufe.
    > Probleme dabei: Sie muss im Orbit aufgetankt werden, braucht also
    > wenigstens zwei Raketenstarts.

    Das ist ein wirklich interessantes Detail zur Erklärung der Zahlen. Ich habe das immer so verstanden, dass das eine Vulcan schafft. Sprich das wäre die Nutzlast, die dann für weitere Flüge aufgetankt werden kann bzw. was dann als Tankfüllung hoch kommt.
    Was sie mit auftanken, für Strecken abseits des LEO in eine ganz andere Kategorie wie die anderen genannten gehoben hätte. (Und somit die voraussichtlich weit größeren kosten für 2 Launchs und Auftankbare Wasserstoffoberstufe kompensiert hätte.)
    So wie im Moment die Delta IV Heavy: Deutlich teurer, aber wenn man wirklich viel Payload hat alternativlos. Die konkurriert nicht wirklich mit Ariane 5 oder Proton M.
    Im Preis kann sie nicht mithalten im Payload nach GTO die anderen beiden nicht.
    Sollte das die Leistung MIT ein mal auftanken sein sieht das natürlich ganz anders aus: Ein viel komplexeres Design, bei etwa gleicher Leistung. Und für besonders billig war ULA bzw. Lockheed Martin/Boing ja noch nie bekannt.
    Das klingt alles andere alt Genial für ULA.

    Vielen dank für die Ausführung.

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