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  5. › Telstar 19 Vantage: SpaceX…

ungewöhlich

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  1. ungewöhlich

    Autor: oxybenzol 23.07.18 - 14:06

    Hab mich auch erst mal gewundert, wie es SpaceX schafft, 7t in einen GTO zu wuchten und gleichzeitig die 1. Stufe zu laden. Auf reddit hab ich dann aber gesehen, dass der Orbit gerade mal bei knapp 18.000km lag.

    Nur finde ich das schon sehr ungewöhlich, dass ein kommerzieller Satellitenbetreiber seine Fracht an die Rakete eines Unternehmens anpasst, denn normalerweise haben diese nen Backupplan, sollte SpaceX den Start aufgrund von Probleme um einen längeren Zeitraum nach hinten verschieben.

    Von den Kosten her müssen die größeren Tanks weniger als 30 Mio gekostet haben, denn ansonsten hätte man auch ne F9 expandable für 90 Mio nehmen können. Die Ariane 5 hat ja leider den Nachteil entweder zu teuer oder zu groß zu sein. SSL hätte da viellicht so 80 Mio bezahlt, nur hätte man so lange warten müssen, bis ein 2. passender Satellit in den GTO soll, ansonsten hätte man 160 Mio zahlen müssen.

  2. Re: ungewöhlich

    Autor: DeathMD 23.07.18 - 14:24

    Da wurde vermutlich nicht viel angepasst. Der Telsat 19 Vantage basiert auf der SSL 1300 Plattform und diese haben sowieso eine R-4D Engine und einen Tank, um den finalen Orbit zu erreichen. Ist zum Erreichen eines Geostationären Orbits eigentlich üblich, soweit ich weiß.

    https://en.wikipedia.org/wiki/SSL_1300
    https://www.rocket.com/article/aerojet-rocketdyne-celebrates-key-apogee-thruster-milestones-space-systems-loral

    BRAWNDO: The Thirst Mutilator

    It's got Electrolytes

  3. Re: ungewöhlich

    Autor: Frank Wunderlich-Pfeiffer 23.07.18 - 16:27

    oxybenzol schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Hab mich auch erst mal gewundert, wie es SpaceX schafft, 7t in einen GTO zu
    > wuchten und gleichzeitig die 1. Stufe zu laden. Auf reddit hab ich dann
    > aber gesehen, dass der Orbit gerade mal bei knapp 18.000km lag.
    >
    > Nur finde ich das schon sehr ungewöhlich, dass ein kommerzieller
    > Satellitenbetreiber seine Fracht an die Rakete eines Unternehmens anpasst,
    > denn normalerweise haben diese nen Backupplan, sollte SpaceX den Start
    > aufgrund von Probleme um einen längeren Zeitraum nach hinten verschieben.
    >
    > Von den Kosten her müssen die größeren Tanks weniger als 30 Mio gekostet
    > haben, denn ansonsten hätte man auch ne F9 expandable für 90 Mio nehmen
    > können. Die Ariane 5 hat ja leider den Nachteil entweder zu teuer oder zu
    > groß zu sein. SSL hätte da viellicht so 80 Mio bezahlt, nur hätte man so
    > lange warten müssen, bis ein 2. passender Satellit in den GTO soll,
    > ansonsten hätte man 160 Mio zahlen müssen.

    Alle Satelliten sind an die Raketen der Unternehmen angepasst, und zwar an möglichst viele davon um möglichst flexibel zu sein - auch wenn das selten auffällt, weil das bisher hauptsächlich für Proton, Atlas V, Delta IV, Zenit, H-2 und Ariane 5 geschehen ist.

    Delta IV und H-2 sind im allgemeinen viel zu teuer, Atlas V immernoch zu teuer, Proton wird kaum noch angeboten und die Versicherung des Satelliten wird zu teuer, Zenit fliegt praktisch nicht mehr. ... Bleibt (neben SpaceX) eigentlich nur noch die Ariane 5 und auf eine Rakete allein will sich niemand verlassen.

    Und so lange der Satellit noch in den oberen (größeren) Teil der Nutzlastverkleidung der Ariane 5 passt, ist alles gut. 1-1,5 Tonnen Treibstoff weglassen um den Satelliten für den Platz in der Ariane 5 leichter zu machen wäre auch kein Problem und ein 30-40% größerer Treibstofftank kostet nicht die Welt. Erst recht nicht, wenn man dafür beim Start noch 40-50 Millionen Dollar einsparen kann, ohne die Flexibilität zu verlieren, auch mit anderen Raketen starten zu können.

    Außerdem ist der Treibstofftank im Vergleich zum Gewicht so ungefähr das kompakteste Bauteil des ganzen Satelliten, das macht im Volumen nicht viel aus. Was man damit letztlich macht, ist die dritte Stufe zu ersetzten, die die Falcon 9 nicht hat - weil die Entwicklung mehr kosten und Aufwand bedeuten würde, als SpaceX rechtfertigen kann. (Völlig neues Triebwerk, völlig neue Oberstufe. Völlig neue potentielle Risiken und Fehlerstellen etc. pp. Vor allem käme die dritte Stufe aus einer völlig anderen Produktionsanlage als die erste und die zweite, die sich große Teile der Technik teilen.)

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



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 23.07.18 16:32 durch Frank Wunderlich-Pfeiffer.

  4. Re: ungewöhlich

    Autor: NuclearBeast 23.07.18 - 17:15

    Frank: Könntest du erklären, weshalb eine potentielle dritte Stufe für die Falcon 9 "aus einer völlig anderen Produktionsanlage" kommen und sich nicht "grosse Teile der Technik" mit den Stufen 1 & 2 teilen könnte?

    Soweit ich weiss, ist der Unterschied von Triebwerken der Stufe 1 & Stufe 2 vor allem, dass Triebwerke für die 2. Stufe an den viel geringeren Druck (bzw. Vakuum) des Weltraums angepasst sind, um möglichst effizient zu arbeiten (Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, ist der Durchmesser der Düse für obere Stufen grösser als für solche unter atmosphärischen Bedingungen).

    Was spricht dagegen (abgesehen von den allgemeinen zusätzlichen Entwicklungsaufwänden) "einfach" die 2. Stufe zu klonen und den Durchmesser für die Düse u.U. noch zu erweitern? Das Verbrennungsprinzip kann ja das selbe bleiben?

    Wäre toll wenn du das noch ausführen könntest :)

  5. Re: ungewöhlich

    Autor: Frank Wunderlich-Pfeiffer 23.07.18 - 18:02

    Das Problem ist, dass Tanks und Triebwerk für eine dritte Stufe überdimensioniert wären. Das Merlin wiegt eine halbe Tonne ist für fast 100 Tonnen Schub ausgelegt - was mit einer 120 Tonnen schweren Oberstufe auch Sinn macht.

    Die dritte Stufe wäre um die 20-30 Tonnen schwer und sollte möglichst leicht sein. Eine dritte Stufe lohnt sich nur, wenn sie ein viel niedrigeres Leergewicht als die zweite Stufe hat. Anforderungen an den Schub wären klein. Irgendwas um die 10 Tonnen reichen, muss aber zuverlässig wiederstartbar sein. (Technisch anspruchsvoll! SpaceX hat diverse Ausfälle beim Wiederstart gehabt, sowohl bei Landungen als auch bei einem Test im Orbit.) Höhere Effizienz wäre gut, aber SpaceX hat einfach kein Triebwerk in der Größenordnung.

    Ja, Super Draco klingt als wäre es geeignet, ist aber auf schnelle Reaktionszeiten und kurze Brenndauern ausgelegt und nicht auf hohe Effizienz und lange Brenndauer. Es müsste komplett neu entwickelt werden und weil es Druckgefördert ist, muss der Tank hohen Druck aushalten und wird schwer etc. pp. - Einfach das Kestrel Triebwerk aus der Falcon 1 nehmen, ist auch nicht wirklich drin. Zu ineffizient, zu schwer, zu wenig Schub. Wäre es mit der Falcon 1 weiter gegangen, hätte da was passendes raus kommen können - war aber nicht wirtschaftlich und heute ist der Markt für kleine Raketen ein Haifischbecken in dem alle Firmen bis auf zwei, vielleicht drei, pleite gehen werden.

    Also: Komplette Neuentwicklung, ohne viel potential Zweitverwertung von SpaceX. Hohes technisches Risiko durch fehlende Flugerfahrung. Die Merlin Triebwerke sind jetzt über 500 mal geflogen!


    Wasserstofftriebwerk wäre perfekt als 3. Stufe - sehr effizient! - aber Wasserstoff ist schwierig zu handhaben, schwierig dafür zu entwickeln etc. SpaceX wollte das Raptor Triebwerk zuerst mit Wasserstoff entwickeln und ist dann zu Methan gewechselt, weil einfacher und billiger zu entwickeln. Für ein kleines Methantriebwerk hat SpaceX derzeit auch keine andere Verwendung und keine Chance irgendwo Erfahrung damit zu sammeln. Selbst wenn, dann müsste jede Startrampe für die Falcon 9 auch noch das Equipment für Methanbetankung etc. bekommen - noch mehr Aufwand.

    Nächstes Problem: Der Tank. Die Falcon 9 hatte anfangs eine zweite Stufe mit (glaube ich) 40-50 Tonnen Treibstoff, der aus den gleichen Teilen wie die erste Stufe gebaut wurde. Die Stufe war aber nicht viel leichter als die derzeitig mit 120 Tonnen - was am großen Durchmesser liegt. Die 20-30 Kubikmeter Tankvolumen (Annahme: Kerosin-Sauerstoff) sind bei 3,6m Durchmesser ein Zylinder mit 3m Wandhöhe. Tatsächlich sind die Deckel aber nach außen gewölbt und die Frage ist, ob überhaupt noch genug Platz für die Zwischenwand zwischen Kerosin und Sauerstoff in dem Tank wäre - von Masseffizienz brauchen wir gar nicht anfangen zu reden.

    Deswegen müsste der Tank komplett neu entwickelt werden um eine leichte Oberstufe zu bekommen - und eben auch eine neue Produktionsanlage, eine neue Konstruktion, die nicht in dem Umfang auf die Erfahrung der unteren Stufen zurückgeht ...

    Und dann muss das alles zusammen zuverlässig funktionieren, viel getestet werden und die Versicherungen werden trotzdem noch ein paar Prozentpunkte drauf schlagen.

    Wenn die Alternative ist, dass stattdessen der Satellitenbetreiber einfach den Treibstofftank, den er sowieso im Satelliten hat, für 4 Tonnen Treibstoff statt für 3 Tonnen Treibstoff dimensioniert erübrigt sich die ewig lang diskutierte Frage. ;)

    Aber keine Sorge, wie du siehst hab ich mir die Frage selbst schon öfter mal gestellt.

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



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 23.07.18 18:05 durch Frank Wunderlich-Pfeiffer.

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