SpaceX

Geschichte

Katalog — Raketen

• 2006

  Falcon 1

  Die Falcon 1 war die erste von SpaceX gebaute Trägerrakete und das erste privat entwickelte und finanzierte Flüssigtreibstoff-Trägersystem, das die Erdumlaufbahn erreichte. Es handelte sich um eine zweistufige Rakete mit Kerosin und flüssigem Sauerstoff, rund einundzwanzig Meter hoch und 1,7 Meter im Durchmesser, bewusst klein konzipiert: Es genügte, einige hundert Kilogramm in eine niedrige Umlaufbahn zu bringen, damit das 2002 von Elon Musk gegründete Unternehmen ein Produkt zum Verkauf hatte, bevor ihm das Geld ausging. Ihre Bedeutung liegt nicht in dem, was sie transportierte, sondern in dem, was sie lehrte. Die erste Stufe trug ein einzelnes Merlin-Triebwerk – das ablativ gekühlte 1A bei den beiden ersten Flügen, das regenerativ gekühlte 1C ab dem dritten –, die zweite ein druckgefördertes, wiederzündbares Kestrel-Triebwerk mit Niob-Schürze und Kaltgas-Rollsteuerung. Diese Architektur aus reibrührgeschweißten Aluminiumtanks, dieses Triebwerk und diese Avionik auf kommerzieller Hardware gingen fast unverändert in die Falcon 9 über: Die fünf Flüge der Falcon 1 sind das Testfeld, aus dem die gesamte spätere Familie hervorging. Die Entwicklung wurde mit Privatkapital finanziert, nach veröffentlichten Zahlen rund einhundert Millionen Dollar, und die angekündigten Preise stiegen bei sinkender Leistung: 5,9 Millionen im Jahr 2005, 6,7 zwischen 2006 und 2007, 7,9 im Jahr 2008 und 7 Millionen in der Preisliste von Ende 2009. Die beiden ersten Starts wurden vom US-Verteidigungsministerium über DARPA gekauft. Alle fünf Flüge starteten von der Insel Omelek im Kwajalein-Atoll, rund sieben Acres Land 2.500 Meilen südwestlich von Hawaii innerhalb des Testgeländes der US-Armee. Die ersten drei scheiterten: 2006 verursachte eine durch Salzluft korrodierte Mutter ein Leck und einen Brand nach einundvierzig Sekunden; 2007 geriet durch Reibung bei der Stufentrennung der Schubvektor außer Kontrolle, und das Schwappen des Sauerstoffs im oberen Tank verhinderte das Erreichen der Orbitalgeschwindigkeit; 2008 kollidierte die erste Stufe durch Restschub fünf Sekunden nach der Trennung erneut mit der zweiten. Jeder Fehler wurde mit einer konkreten Maßnahme behoben: Edelstahl bei den Schrauben, Leitbleche im Sauerstofftank und ein längeres Intervall zwischen Abschaltung und Trennung. Der vierte Flug am 28. September 2008 wurde in sechs Wochen aus verfügbaren Teilen zusammengebaut, während das Unternehmen kurz vor dem Bankrott stand, und erreichte mit einem Massensimulator namens Ratsat die Umlaufbahn. Der fünfte, am 14. Juli 2009, brachte den malaysischen Erdbeobachtungssatelliten RazakSAT in eine niedrige äquatoriale Umlaufbahn: den einzigen zahlenden Kunden des Programms. Einen sechsten Flug gab es nicht. SpaceX zog die Rakete noch im selben Jahr zugunsten der Falcon 9 zurück, strich die erweiterte Version Falcon 1e – die mehr als die doppelte Nutzlast versprach und nie flog – und verlagerte die vertraglich vereinbarten Nutzlasten als Sekundärfracht auf die große Rakete.

• 2010

  Falcon 9

  Die Falcon 9 ist die Trägerrakete, die die Regeln des Zugangs zum Weltraum veränderte: eine zweistufige Rakete, angetrieben von RP-1-Kerosin und flüssigem Sauerstoff, deren erste Stufe zurückkehrt, aufrecht landet und erneut fliegt — etwas, das die Industrie für wirtschaftlich unmöglich hielt, bis SpaceX es zur Routine machte. Sie entstand aus dem kommerziellen NASA-Programm der Mitte der 2000er-Jahre, als die Behörde darauf setzte, Transportdienste bei privaten Unternehmen einzukaufen, anstatt eigene Raketen zu entwickeln. SpaceX, das von der kleinen Falcon 1 kam, antwortete mit einer Trägerrakete mit neun Merlin-Triebwerken, die am 4. Juni 2010 debütierte und die das Unternehmen selbst mit etwa 300 Millionen US-Dollar entwickelte — gegenüber den 3,6 Milliarden US-Dollar, die die NASA für den traditionellen Weg nach dem Prinzip „Kosten plus Honorar" veranschlagt hatte. Am 21. Dezember 2015 gelang ihr etwas nie Dagewesenes: die erste Stufe einer orbitalen Rakete wieder sicher auf festem Boden zu landen. Seitdem war die Wiederverwendung kein Experiment mehr — mit Landungen auf autonomen Plattformen im Ozean, Boostern, die bis zu 36 Flüge ansammeln, und einer beispiellosen Startkadenz in der Geschichte. Auch die Nutzlastverkleidung wird geborgen und wiederverwendet; die zweite Stufe hingegen nicht: SpaceX gab dieses Ziel Ende 2014 auf, nachdem sich zeigte, dass Hitzeschild und Bergungsausrüstung zu viel Nutzlast kosteten. Die Rakete hat sich in fünf großen Überarbeitungen weiterentwickelt — v1.0, v1.1, Full Thrust (oder Block 3), Block 4 und Block 5 —, von 8.500 kg auf mehr als 22.800 kg Nutzlast in den niedrigen Erdorbit in der Einwegkonfiguration. Die aktuelle Version, der Block 5, fliegt seit Mai 2018 und ist für den Transport von Besatzungen zertifiziert, mit neun Merlin-1D-Triebwerken, die auf Meereshöhe 7.607 kN Schub liefern. Heute ist die Falcon 9 das Arbeitspferd des westlichen Zugangs zum Weltraum: Sie bringt seit 2020 mit der Raumkapsel Crew Dragon Astronauten zur Internationalen Raumstation, baut die Starlink-Konstellation aus, startet Rideshare-Missionen mit Dutzenden Kleinsatelliten und verzeichnete zum 30. Juli 2026 668 Erfolge bei 671 vollständigen Flügen — eine Zuverlässigkeit von 99,6 %.

• 2018

  Falcon Heavy

  Die Falcon Heavy ist die Schwerlastrakete von SpaceX und war über weite Strecken ihrer Einsatzzeit die operative Trägerrakete mit der größten Nutzlastkapazität der Welt – nur übertroffen vom Space Launch System der NASA. Ihre Architektur beruht auf einer auf dem Papier einfachen, in der Praxis aber teuflisch schwierigen Idee: die erste Stufe der Falcon 9 zu nehmen, sie strukturell zu verstärken, um sie zum Zentralkern zu machen, und sie mit zwei weiteren, mit aerodynamischen Nasenkegeln versehenen ersten Stufen zu flankieren, die als seitliche Booster dienen. Auf diesem dreiteiligen Verbund fliegen die zweite Stufe und die Standard-Nutzlastverkleidung der Falcon 9, sodass das Fahrzeug fast seine gesamte Fertigungskette, seine Triebwerke und seine Verfahren von der Trägerrakete erbt, von der es abstammt. Wenn alle siebenundzwanzig Merlin-1D-Triebwerke der ersten Stufe gleichzeitig zünden, liefert die Falcon Heavy im Moment des Abhebens 22.819 kN Schub auf Meereshöhe – ein Wert, der fünf Millionen Pfund Schubkraft übersteigt und den in der Geschichte nur eine Handvoll Fahrzeuge erreicht hat. Mit Standard-Nutzlastverkleidung misst sie 70 m in der Höhe, und ihre Startmasse liegt bei vollen Tanks bei rund 1.420 t. In vollständig verbrauchbarer Konfiguration kann sie 63.800 kg in eine niedrige Erdumlaufbahn, 26.700 kg in eine geostationäre Transferbahn und 16.800 kg auf eine Marsbahn bringen; werden die beiden seitlichen Booster geborgen, sinkt die Kapazität in die niedrige Erdumlaufbahn auf etwa 57 t, und kehren zusätzlich alle drei Kerne zum Startort zurück, fällt die Leistung noch deutlich stärker ab. Im April 2011 offiziell angekündigt, mit dem Versprechen, mehr Nutzlast in die Umlaufbahn oder auf Fluchtgeschwindigkeit zu bringen als jedes Fahrzeug außer der Saturn V und der sowjetischen Energija, brauchte die Falcon Heavy sieben Jahre bis zu ihrem Erstflug. Elon Musk selbst räumte ein, dass die Integration von drei Kernen weitaus komplexer war als erwartet und dass sich ein Großteil des Designs am Boden unmöglich validieren ließ. Der Jungfernflug am 6. Februar 2018 vom Startkomplex 39A des Kennedy Space Center wurde zu einem der meistgesehenen Raumfahrtereignisse des Jahrzehnts: Als simulierte Nutzlast diente Musks eigener Tesla Roadster mit einer Schaufensterpuppe am Steuer, und der Flug gipfelte in der gleichzeitigen Landung der beiden seitlichen Booster in Cape Canaveral. Seither fliegt das Fahrzeug mit bewusst niedriger Kadenz, aber einem sehr klar umrissenen Missionsprofil: schwere Kommunikationssatelliten, geheime Nutzlasten der US Space Force, die eine direkte Injektion in hohe Umlaufbahnen verlangen, und wissenschaftliche NASA-Sonden, die kein anderer kommerzieller Träger im verfügbaren Startfenster hätte befördern können. Psyche im Oktober 2023 war die erste wissenschaftliche NASA-Mission, die mit einer Falcon Heavy gestartet wurde; Europa Clipper im Oktober 2024 erzwang den Verbrauch aller drei Kerne und war die schwerste interplanetare Nutzlast, die dem Fahrzeug je anvertraut wurde. Ihre tatsächliche Rolle war die eines Nischenträgers innerhalb des SpaceX-Portfolios. Die verbrauchbare Konfiguration der Falcon 9 übernahm im Laufe der Zeit einen Großteil der geostationären Missionen, die ursprünglich der Falcon Heavy zugedacht waren, sodass diese für das reserviert blieb, was keine zweistufige Rakete leisten konnte. Dennoch hat ihre Kombination aus roher Schubkraft, Booster-Rückgewinnung und einem veröffentlichten Preis weit unter dem ihrer schweren Konkurrenten den Markt für Schwerlaststarts neu geordnet und als Testfeld für die Rückgewinnungstechniken gedient, die SpaceX später in weit größerem Maßstab einsetzen sollte.

• 2023

  Super Heavy

  Super Heavy ist die wiederverwendbare erste Stufe des Starship-Systems von SpaceX: die Boosterstufe, die zusammen mit dem darüber montierten Starship-Raumschiff die Superschwerlastrakete bildet, mit der das Unternehmen Fracht und Besatzungen zum Mond und zum Mars bringen will. Ihre Aufgabe ist es, das Gesamtsystem aus der dichten Atmosphäre zu befördern, die zweite Stufe auf dem Weg in die Umlaufbahn abzutrennen und anschließend zum Startgelände zurückzukehren, wo sie nicht auf Landebeinen landet, sondern vom Turm mit zwei gelenkigen Armen in der Luft aufgefangen wird. Sie entstand im Rahmen des Marskolonisierungsprogramms von SpaceX und brauchte über ein Jahrzehnt, um Gestalt anzunehmen: von den ersten 2012 angekündigten Konzepten über die 2021 begonnene Serienfertigung bis zum ersten Flug am 20. April 2023. Strukturell ist sie ein Zylinder aus Edelstahl mit 9 m Durchmesser, unterteilt in vier Abschnitte, die von unten nach oben die Triebwerkssektion, den Flüssigsauerstofftank, den Flüssigmethantank und die Interstage bilden. Die bereits ausgemusterten Versionen Block 1 und Block 2 maßen 71 m Höhe; Block 3 erreicht 72,3 m. Die beiden kryogenen Tanks teilen sich einen gemeinsamen Zwischenboden, eine Lösung, die bereits die Stufen S-II und S-IVB der Saturn V verwendeten, und der gesamte Rumpf wird durch Verschweißen gewalzter Blechringe von 9 m Durchmesser und rund 1600 kg Gewicht gefertigt: ein Fahrzeug, das dafür konzipiert ist, schnell und günstig aus einer Fertigungshalle hervorzugehen, statt Stück für Stück maschinell bearbeitet zu werden. Der Antrieb erfolgt durch 33 Raptor-Triebwerke, die flüssiges Methan und flüssigen Sauerstoff in einem Vollstrom-Stufenverbrennungszyklus verbrennen: zwanzig davon fest in einem äußeren Ring montiert und dreizehn innere auf dem sogenannten Thrust Puck, die zur Steuerung des Fahrzeugs schwenkbar sind. Über der Interstage befinden sich vier elektrisch angetriebene Gitterflossen aus Edelstahl – drei beim Block 3, größer und weiter unten angebracht –, die den Abstieg steuern, und zwischen ihnen ragen Beschläge hervor, an denen der Turm das Fahrzeug hält. Das Manöver, das das Fahrzeug definiert, gelang am 13. Oktober 2024, als Booster 12 zum Ausgangspunkt zurückkehrte und zwischen den Armen des Turms – den sogenannten „Chopsticks“ – hängen blieb: die erste Auffangung einer Orbitalboosterstufe der Geschichte. Seitdem wurde das Manöver wiederholt, eine bereits geflogene Boosterstufe wurde erneut eingesetzt, und das Design hat sich weiter in Richtung Block 3 gewandelt, mit Raptor-3-Triebwerken und einer in den Methantank integrierten Interstage. Super Heavy fliegt nicht allein und hat keine eigene Mission: Es existiert nur als untere Hälfte des Starship-Systems, von dem es Zeitplan, Erfolge und Rückschläge übernimmt.

• 2023

  Starship

  Starship ist das superschwere, vollständig wiederverwendbare Trägersystem, das SpaceX in Starbase in Boca Chica (Texas) entwickelt. Der Name bezeichnet zugleich das Gesamtsystem und seine Oberstufe: Das vollständige Fahrzeug besteht aus dem Super-Heavy-Booster als erster Stufe und dem Raumschiff Starship als zweiter, beide aus nichtrostendem Stahl, mit 9 m Durchmesser und angetrieben von Raptor-Triebwerken mit unterkühltem flüssigem Methan und Sauerstoff. Mit rund 121,3 m Höhe und einer Startmasse in der Größenordnung von 5.300 t ist es die größte jemals gebaute Rakete, und ihr Daseinszweck ist keine einzelne Leistungskennzahl, sondern ein Maßstabswechsel: SpaceX entwarf sie, um beide Stufen wiederzuverwenden und den Zugang zum All so weit zu verbilligen, dass Massenfracht im Orbit, die Rückkehr zum Mond und langfristig Reisen zum Mars machbar werden. Ihre Abstammung reicht bis 2005 zurück, als Elon Musk einen Träger erwähnte, der 100 t in eine niedrige Umlaufbahn bringen könnte, und durchläuft drei aufeinanderfolgende Namen – Mars Colonial Transporter, Interplanetary Transport System und BFR –, bevor sie sich im Dezember 2018 mit dem Wechsel von Kohlefaser zu nichtrostendem Stahl zum heutigen Design verfestigte. Die Entwicklung erfolgte öffentlich sichtbar und nach einer Philosophie schneller Iteration: zunächst der Hüpfer Starhopper 2019, dann die lange Serie der SN-Prototypen, die zwischen 2020 und 2021 wiederholt flogen, abstürzten und explodierten, und seit April 2023 die integrierten Flüge des vollständigen Fahrzeugs. Diese Testflüge reihten spektakuläre Fehlschläge und beispiellose Fortschritte aneinander. Der erste, am 20. April 2023, explodierte vier Minuten nach dem Start; beim fünften, am 13. Oktober 2024, gelang es dem Startturm, den Booster mit seinen Armen in der Luft aufzufangen – ein Manöver ohne Vorbild in der Geschichte der Raumfahrt. Der Block 2 bereitete das ganze Jahr 2025 über Probleme, und der Block 3 mit Raptor-3-Triebwerken eröffnete die Kampagne 2026 mit suborbitalen Flügen, die bereits reale Starlink-V3-Satelliten aussetzen. Starship ist zudem das Element, das die NASA gewählt hat, um erneut den Mond zu betreten: Eine Mondlandeversion des Fahrzeugs wurde im April 2021 im Rahmen des Programms Human Landing System ausgewählt, mit einer späteren Erweiterung für eine zweite bemannte Mission. Es sei betont, dass es sich um ein Fahrzeug in aktiver Entwicklung handelt, das bis heute keinen vollständigen Orbitalflug absolviert hat: Seine Zahlen, seine Blöcke und sein Zeitplan ändern sich von Jahr zu Jahr, und alles, was hier als vorgesehen beschrieben wird, sollte als erklärte Absicht gelesen werden, nicht als nachgewiesene Fähigkeit.