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Raumfahrt => Konzepte und Perspektiven: Raumfahrt => Thema gestartet von: tomtom am 26. September 2011, 18:23:37
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*das entspricht etwa 3 Shuttle Starts! Das Shuttle hätte für ~2,5 Milliarden etwa 75 Tonnen in einen niedrigen Erdorbit gebracht, die F-Heavy würde 1060 Tonnen starten, das SLS, wenn es denn je fertig wird, würde zu dem Preis etwa 400 Tonnen starten!
Basileios, ich kann deiner Rechnung nur schwer folgen. Das Shuttle mag teuer gewesen sein, aber es hat einen entsprechenden Nutzen erbracht. Was du mit Ausschreibung und Wettbewerb forderst, gibt es seit 2006 bzw. 2008 sogar vertraglich. Dennoch wurde noch kein kg von irgendeinem Commercial bisher sinnvoll transportiert. Es gibt einen kommerziellen Satellitenmarkt, der von den Commercials praktisch nicht bedient wird.
Mit einem versprochenen Listenpreis eines ausgewählten Anbieters einen Vergleich zu Real-Kosten des Shuttle anzustellen, ist mutig. Wir wissen nicht, ob diese Preise in der Realität auch tatsächlich kostendeckend sind und auch wirklich vergleichbar alle Kosten enthalten.
Es ist jedenfalls unzulässig, in dem einen Fall die Vollkosten (des Komplettservice) zu rechnen (Shuttle) und im anderen Fall nur die Anbieterkosten unter Vernachlässigung von Wettbewerbskosten, die zb. durch Doppelbeauftragung entstehen, oder weil Anbieter nicht leisten oder ausfallen.
Im Gegensatz zum Shuttle sind die Stückkosten von SpaceX und den anderen Commercials jedenfalls im Moment noch unendlich hoch, weil noch kein kg transportiert wurde.
Es gibt mE. aber keinen Grund, Wettbewerb unbedingt auf der höchsten Systemebene anzustreben und nicht auf einer Ebene von Systemkomponenten und Teilservices, wo das Sinn macht. Beim SLS ist das ja auch nicht ausgeschlossen. Wenn man vorhandene Technologie nutzt (Booster, Triebwerke, etc.) sollte das auch effizienter sein, als immer das Rad neu zu erfinden ohne an Zuverlässigkeit zu gewinnen.
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Ich bin was die ganze Privatisierung um jeden Preis angeht auch ein wenig skeptisch.
Es steht noch ziemlich in den Sternen ob SpaceX ihre Starts (von einer Rakete die im Moment nur auf dem Papier existiert) zu diesem Preis anbieten kann.
Ein Shuttle Starts sollte laut den Planungen auch einmal für 70 Millionen zu haben sein, wir wissen alle was daraus geworden ist.
Das Problem ist das Wettbewerb nur funktioniert wenn es mehrere Firmen gibt die miteinander konkurieren. Es wird aber keine Firma eine Schwerlastrakete entwickeln wenn die Gefahr besteht nachher bei der Auftragsvergabe leer auszugehen weil die Konkurrenz besser / billiger ist.
Also muss man wohl oder übel die Aufträge an mehrere Firmen vergeben. Das macht man beim EELV ja so, leider ohne das es zu wirklichen Kostensenkungen führt. Denn sobald ein Anbieter pleite wäre ist man wieder von einer Firma auf Gedeih und Verderb ausgeliefert.
Wenn wir jetzt also alle Nutzlasten auf die Falcon zuschneiden würden wäre das fatal. Man müsste jede Kostensteigerung mitmachen da man ja sonst die vorhandenen Nutzlasten nicht gestartet kriegt und im Fall einer Pleite müsste man die Firma sogar verstaatlichen um den Betrieb fortsetzen zu können. Und dann wären wir wieder genau dort wo wir vor der ganzen Privatisierung waren.
Meiner Meinung haben wir eigentlich schon genug Trägerraketen. Für Missionen in den LEO / zum Mond wäre es völlig ausreichend wenn man denn wirklich wollte. Es gibt ja durchaus auch noch mögliche Ausbaupläne für Delta IV / Atlas 5 / etc.
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Basileios, ich kann deiner Rechnung nur schwer folgen. Das Shuttle mag teuer gewesen sein, aber es hat einen entsprechenden Nutzen erbracht. Was du mit Ausschreibung und Wettbewerb forderst, gibt es seit 2006 bzw. 2008 sogar vertraglich. Dennoch wurde noch kein kg von irgendeinem Commercial bisher sinnvoll transportiert. Es gibt einen kommerziellen Satellitenmarkt, der von den Commercials praktisch nicht bedient wird.
Die Auftragsbücher von SpaceX sind neben COTS voll mit Satellitenstarts.
Mit einem versprochenen Listenpreis eines ausgewählten Anbieters einen Vergleich zu Real-Kosten des Shuttle anzustellen, ist mutig. Wir wissen nicht, ob diese Preise in der Realität auch tatsächlich kostendeckend sind und auch wirklich vergleichbar alle Kosten enthalten.
Warum sollten diese Preise nicht den reellen Kosten entsprechen? Wenn SpaceX Starts für 54 Millionen verkauft, dann muss der Kunde auch nur diesen Betrag zahlen. Sollten die Starts wider erwarten teurer werden, dann muss SpaceX die Differenz aus eigenen Mitteln aufbringen.
Ich verstehe nicht, woher ständig diese Vermutungen kommen, SpaceX würde "zu niedrige" Preise anbieten. SpaceX ist ein Unternehmen, dass darauf ausgerichtet ist, Profit zu erwirtschaften. Sie werden selbst am Besten wissen, wie hoch ihre Preise sein müssen.
SpaceX ist revolutionär, weil die Firma als einzige im Westen Preise anbieten kann, die mit denen der Russen vergleichbar sind oder diese sogar noch unterbieten. Die Falcon 1, Falcon 9 und die Dragon-Kapsel wurden für unter 1 Milliarde Dollar entwickelt und getestet. Das hat bisher noch niemand geschafft. Ich würde viel Geld darauf verwetten, dass die Falcon Heavy fliegen wird, während das SLS als Projekt irgendwann in der Versenkung verschwindet, vielleicht nach dem Jungfernflug der Falcon Heavy ...
Es ist jedenfalls unzulässig, in dem einen Fall die Vollkosten (des Komplettservice) zu rechnen (Shuttle) und im anderen Fall nur die Anbieterkosten unter Vernachlässigung von Wettbewerbskosten, die zb. durch Doppelbeauftragung entstehen, oder weil Anbieter nicht leisten oder ausfallen.
55 Millionen für die Falcon 9 und 125 Millionen für die Falcon Heavy sind die Komplettpreise, die Kunden zahlen müssen. Die Nutzlast ist versichert, und bei Nichtleistung darf SpaceX das Geld natürlich nicht behalten.
Ich verstehe nicht, warum 125 Millionen ein so unglaublicher Preis sein sollen ... die Falcon ist eine relativ simple und robuste Rakete und bei SpaceX hat man die Fixkosten und Bürokratie so weit wie möglich reduziert. Schon mal die Launch Control von denen gesehen?
Im Gegensatz zum Shuttle sind die Stückkosten von SpaceX und den anderen Commercials jedenfalls im Moment noch unendlich hoch, weil noch kein kg transportiert wurde.
Das ist falsch, die Falcon 1 hat schon Nutzlasten gestartet, die Taurus von Orbital Sciences ebenfalls.
Es gibt mE. aber keinen Grund, Wettbewerb unbedingt auf der höchsten Systemebene anzustreben und nicht auf einer Ebene von Systemkomponenten und Teilservices, wo das Sinn macht. Beim SLS ist das ja auch nicht ausgeschlossen. Wenn man vorhandene Technologie nutzt (Booster, Triebwerke, etc.) sollte das auch effizienter sein, als immer das Rad neu zu erfinden ohne an Zuverlässigkeit zu gewinnen.
Die vorhandene Shuttle-Technologie ist nicht gerade die effizienteste und kostengünstigste. LOX-RP1 ist einfacher zu handhaben als Wasserstoff und giftige Feststofftriebwerke. Die Feststoffbooster verwendet man ja nur, um die ATK-Lobby zufriedenzustellen.
Das SLS wird ein komplexes System mit nur einem Kunden (NASA) und einigen wenigen Starts pro Jahr sein, das ist ein Rezept für eskalierende Kosten.
Wenn man nur auf Teilebenen Wettbewerb zulässt, dann kontrolliert man immer noch nicht effektiv die Kosten für das Gesamtsystem, da die Teile nach genauen Vorgaben entwickelt werden müssen. Echten Wettbewerb kann es nur zwischen verschiedenen Anbietern mit vollintegrierten Systemen geben, die weitgehende Freiheit in der Entwicklung ihres Systems haben.
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Die beste Art zusätzlichen Wettbewerb zu generieren, wäre die Einrichtung eines Treibstoffdepots und die kompetitive Ausschreibung von x Tonnen Treibstoff zum Depot pro Jahr zu einem Mindestpreis. Nur mit Fixpreisen und marktwirtschaftlichen Prinzipien kann man eskalierende Kosten wirklich in den Griff bekommen. In planwirtschaftlichen Bürokratien (wie großen Firmen, Agenturen oder soz. Staaten) wird viel Geld ineffizient verbrannt, weil der Mensch eben immer erst seinen eigenen Vorteil sieht. Die kleinen Räder im System interessieren sich nicht dafür, ob der Plan möglichst effizient erfüllt wird, sodern schützen und erweitern lieber ihre eigenen Pfründe. Von daher auch unaufhaltsame Wachstum von bürokratischen Strukturen in Organisationen, die eine Monopolstellung einnehmen. Deshalb ist es so schwer, die NASA zu reformieren, und deshalb will auch niemand die Shuttle-Technologie ersetzen, weil zu viele Einzelinteressen da dranhängen ...
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niemand weiß, ob Treibstoffdepots in der notwendigen Größenordnung funktionieren und effizient sind. Das ist bis jetzt nur eine Idee.
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[Space X kann Pleite gehen] Das ist eben ein Risiko, dass man eingehen muss. Das ist in anderen Wirtschaftsbereichen auch nicht anders.
Wenn Space X pleite geht, würde die NASA auf einem bezahltem Start sitzenbleiben. Denn sie zahlen ja nur, wenn die Ware im Orbit ist.
Vergleiche dann mal die entstehenden Kosten, wenn man ein Projekt wie Constellation bzw SLS wärend der Entwicklungsphase einstellt (10Mrd) und wenn ein Start nicht geliefert wird (100 Mio). Da sollte letzteres doch verkraftbar sein!
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Vergleiche dann mal die entstehenden Kosten, wenn man ein Projekt wie Constellation bzw SLS wärend der Entwicklungsphase einstellt (10Mrd) und wenn ein Start nicht geliefert wird (100 Mio). Da sollte letzteres doch verkraftbar sein!
Stimmt.
Wenn SpaceX eben aus irgendeinem Grund nicht starten könnte, müsste sich die NASA ganz einfach nach einem anderen Anbieter umschauen. Die ULA mit ihren Atlas und Delta Raketen würde sich da z.B. anbieten.
Man soll nie wieder den Fehler machen, nur auf eine Rakete zu setzen. Die Nutzlasten müssen so entwickelt werden, das sie auf verschiedenen Raketen verschiedener Anbieter gestartet werden können. D.h. die Nutzlast muss eine gewisse Toleranz bezüglich verschiedener Aufstiegsbahnen aufweisen (unterschiedliche G-Belastung) und es müssen standardisierte Nutzlastbuchten entwickelt werden.
Nur durch Wettbewerb, Erfahrung und hohe Stückzahlen senkt man Kosten. Von daher plädiere ich dafür, kommerzielle Raketen für die bemannte Raumfahrt einzusetzen, d.h. Raketen, die auch zivile und militärische Nutzlasten starten. SLS ist ein Irrweg.
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Basileios,
deine Meinung in Ehren, aber inhaltlich ist das doch recht abwegig, was du da schreibst.
Die NASA steht vor der Aufgabe, das Launch System der nächsten 20 Jahre (oder mehr) zu definieren. Daran hängen alle weiteren Explorationsprojekte.
Es ist unrealisitsch anzunehmen, dass in Zukunft nur noch kleinere Projekte als die ISS laufen werden. Im Gegenteil: man wird sich weiter raus bewegen. Dazu ist ein HLV essentiell, denn Raumschiffe mit vielen kleinen LEO-Transporten zusammenzubauen ist viel zu teuer weil sich dadurch zwangsläufig ein Projekt in die Länge zieht und damit die Infrastrukturkosten explodieren.
Es gibt weltweit eine klare Tendenz Richtung Mond. Da wird die NASA dabei sein wollen - wenn nicht sogar in der Führungsrolle. Logische Konsequenz also: HLV + Kapsel. Alles andere ist unrealistisch.
Kommerzielle Anbieter wiederum taugen für derartige Explorations-Projekte schon grundsätzlich nicht, weil der Großteil der Kosten dabei nicht beim Launch ensteht, sondern bei der restlichen Projektinfrastruktur.
Hinzu kommt, dass Anbieter, wie SpaceX, so sympatisch sie sein mögen, nicht garantieren können, dass ihre Marktpräsenz so lange währt, wie das Projekt dauert. Dies bedeutet ein fundamentales Risiko für jedes langfristige Explorations-Projekt.
"Einfach auf einen anderen Anbieter wechseln" ist naiv. Denn
1. gibt es noch keine Anbieter von HLV mit der notwendigen LEO-Kapazität,
2. wird man alleine schon aus technischen Gründen nicht kurzfristig den Launcher wechseln können und
3. kann man zeitlich nicht einfach den Anbieter wechseln weil z.B. Mondpräsenz eine umfassende und zeitlich dichte logistik erfordert. Da kann man nicht mal eben 6 Monate Pause machen, um auf einen anderen Launcher umzurüsten.
Wie dicht die Logistik für so ein Projekt ist und wie wenige Alternativen tatsächlich zur Verfügung stehen, sieht man bei der ISS: da hat mal ein Anbieter von Transportkapazität ein Problem mit seiner Oberstufe und schon ist das ganze Projekt gefährdet, weil die anderen Anbieter nicht kurzfristig einspringen können. Das wäre auch mit kommerziellen Anbietern nicht anders, sonder wahrscheinlich so gar schlimmer.
Bemannte Raumfahrt hat eben keine Containerlogistik, für die es tausende von Spediteuren gibt...
Die NASA versucht, kommerzielle Anbieter für die laufenden Projekte zu bekommen. Da sind die Risiken überschaubar weil das Projekt Setup bereits steht (z.B. ISS). die weitere Versorgung kann dann im Bereich Standardaufgaben von kommerziellen Anbietern übernommen werden. Aber auch bei der ISS werden besondere Aufgaben (Boost, etc.) vorerst nicht durch Kommerzielle erledigt werden.
Kurz gesagt: Kommerzielle taugen für die einfachen Standardaufgaben, die sich in den nächsten Jahren erst entwickeln werden, wenn es denn genügend große Langzeitprojekte gibt. Die Erschliessung neuer Explorationsziele ist ganz klar nicht-kommerziell (und wird es auch bleiben).
DK
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Selbst bei der Constellation-Architektur war kein Element schwerer als 50t. Um zum Mond zu fliegen, braucht man keine teure Schwerlastrakete, die nur drei mal im Jahr startet.
Siehe hier:
http://www.ulalaunch.com/site/docs/publications/AffordableExplorationArchitecture2009.pdf (http://www.ulalaunch.com/site/docs/publications/AffordableExplorationArchitecture2009.pdf)
(https://images.raumfahrer.net/up016256.jpg)
Mehr als 80% der Masse, die für eine Mondmission in den Weltraum befördert wird, ist Treibstoff. Treibstoff ist beliebig teilbar und kann von jedem Anbieter zu einem Depot gebracht werden, was Wettbewerb garantiert und für eine hohe Auslastung der existierenden Raketen sorgt. Hohe Auslastung = sinkende Kosten. Die anderen Elemente (Orion, Mondlander) können auf Mittelschweren Raketen wie der Delta IV Heavy, Atlas Heavy oder Falcon Heavy gestartet werden.
Übrigens will die NASA im Moment nicht zum Mond, sondern zuerst zu einem Asteroiden. Aber naja, bei dem Entwicklungstempo das die mit dem SLS vorlegen kann sich in der Zwischenzeit noch viel ändern. Vielleicht landen die Chinesen in 10 Jahren auf dem Mond oder so ... ;)
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Bei deiner These, dass der Treibstofftransport beliebig teilbar ist, vergisst du, dass viele kleine Raketen mehr Strukturmasse haben als eine große. Die Strukturmasse muss auch transportiert werden.
D.h. der Aufbau eines Orbialtdepots als Alternative zu einem einzigen Start einer Grossrakete erfordert den Transport von mehr toter Strukturmasse. Beachte bitte, dass das Tankvolumen eine Funktion 3. Potenz, die Strukturmasse aber eine Funktion 2. Potenz ist. Wir reden hier also nicht über einen kleinen Unterschied, den die tote Strukturmasse ausmacht.
Und abgesehen davon muss ja auch noch das Depot selber hoch transportiert werden, was nicht trivial ist und zusätzliche Strarts von reiner Depot-Strukturmasse erfordert.
Hinzu kommt, dass viele Starts kleiner bis mittlerer Träger sehr viel teurer sind, da entweder mehr Startanlagen benötigt werden oder das ganze Prozedere sehr lange dauert, wobei dann die gesamte Infrastruktur über einen deutlich längeren Zeitraum bezahlt werden muss.
Natürlich gibt es auch ein Zwischending aus beidem und selbstverständlich reduziert eine höhere Startfraquenz die Kosten - aber leider nur die Stückkosten des Trägers, nicht die Infrastrukturkosten.
Betrachtet man also die Kosten, die entstehen, bis im LEO alles bereit ist, zieht das Depot-Konzept klar den Kürzeren.
Dass ULA dieses Konzept propagiert ist nur logisch, sie würden ja daran massiv verdienen. Ob es aber objektiv betrachtet wirklich günstiger ist, hat bisher niemand zeigen können.
Dein Argument, dass die NASA nicht zum Mond, sondern zu einem der erdnahen Asteroiden will, macht die Sache eigentlich noch ungünstiger für Kommerzielle, denn für solche Missionen ist keine hohe Startzahl zu erwarten. D.h. die ganze Argumentationskette für Kommerzielle hat keine Grundlage mehr.
(Hast garnicht gemekrt, dass ich dir mit dem Mondprojekt als Beispiel ne Argumentationsbrücke gebaut habe)
Das Ganze Thema kann man viel leichter runterbrechen, wenn man sich analoge Forschungsprojekte anschaut. Nehmen wir z.B. Polarexpeditionen. Kommerzielle Transportanbieter sind auch dort eher nicht zu finden, obwohl die Stationen durchaus eine regelmässige Logistik erfordern. Bei solchen Projekten ist einfach die benötigte Transportfrequenz zu niedrig, das Ziel zu exotisch und meist nur ein einziger Kunde, der das Ziel ansteuert.
Da sagt jeder Spediteur ab, denn er kann daran keinesfalls verdienen. Das ist beim Thema Space-Exploration nicht anders.
Anders sieht es aus wenn es um Standardtransporte in den LEO geht. Da sind inzwischen viele Rahmenbedingungen für kommerzielle Transporte erfüllt.
DK
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Betrachtet man also die Kosten, die entstehen, bis im LEO alles bereit ist, zieht das Depot-Konzept klar den Kürzeren.
Ist das "so klar"? Haben wir hier Daten und Zahlen, um das zu vergleichen? Für mich ist das eher das Ergebnis eines (/deines gefühlten) qualitativen Vergleichs, nicht aber eines quantitativen Vergleichs. Die Argumente sind durchaus plausibel. Aber kannst du den "klaren" Schluss mit Zahlen untermauern?
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Klar, man muss viel Strukturmasse hochfliegen, und das verbraucht `unnötig` Energie.
Wenn man kleine Raketen aber sehr billig starten kann / könnte, und vom € pro kg Nutzlastverhältnis so viel besser ist, dann muss es sich doch auch preislich rechnen...
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Bei deiner These, dass der Treibstofftransport beliebig teilbar ist, vergisst du, dass viele kleine Raketen mehr Strukturmasse haben als eine große. Die Strukturmasse muss auch transportiert werden.
D.h. der Aufbau eines Orbialtdepots als Alternative zu einem einzigen Start einer Grossrakete erfordert den Transport von mehr toter Strukturmasse. Beachte bitte, dass das Tankvolumen eine Funktion 3. Potenz, die Strukturmasse aber eine Funktion 2. Potenz ist. Wir reden hier also nicht über einen kleinen Unterschied, den die tote Strukturmasse ausmacht.
Und abgesehen davon muss ja auch noch das Depot selber hoch transportiert werden, was nicht trivial ist und zusätzliche Strarts von reiner Depot-Strukturmasse erfordert.
Die Materialkosten sind vernachlässigbar, sie machen nur wenige Prozent des endgültigen Startpreises aus. Das ist kein Argument dafür, dass Schwerlastraketen billiger sind. Ganz im Gegenteil, je seltener eine Rakete fliegt, desto teurer der einzelne Start, weil eine ganze Infrastruktur erhalten werden muss. Startet man hingegen sehr häufig, so werden die Fixkosten über viele Starts verteilt. Fällt das HLV aus, dann ist die Mission gescheitert, während man bei einer Depot-Architektur mit mehreren kleinen Raketen immer noch Ausweichmöglichkeiten hätte. So kommen zum Start von Orion beispielsweise Atlas V, Delta IV Heavy oder Falcon Heavy in Frage.
Noch dazu gibt es eine Reihe von Lerneffekten, die ins Spiel kommen, wenn eine Rakete häufig startet. Lerneffekte bei der Bodenmannschaft, d.h. Abläufe werden optimiert, die Zuverlässigkeit steigt und Lerneffekte bei der Herstellung von Tanks und Triebwerken. Durch die hohe Auslastung der Fabriken sinken die Stückkosten. In der Luftfahrt oder in der Autoindustrie läuft das nicht anders. Das Ford Model T ist erst durch die Fließband-Massenproduktion billig geworden.
Außerdem hat eine Schwerlastrakete nur einen Kunden, die NASA, der voll für die entstehenden Kosten aufkommen muss. Nimmt man hingegen Raketen wie die Delta IV, Atlas V oder Falcon 9, so ist die NASA nicht der einzige Kunde, sondern das DoD und kommerzielle Firmen tragen mit ihren Satellitenstarts ebenfalls zur Deckung der laufenden Kosten bei. Alle kommen so billiger weg.
Hinzu kommt, dass viele Starts kleiner bis mittlerer Träger sehr viel teurer sind, da entweder mehr Startanlagen benötigt werden oder das ganze Prozedere sehr lange dauert, wobei dann die gesamte Infrastruktur über einen deutlich längeren Zeitraum bezahlt werden muss.
Natürlich gibt es auch ein Zwischending aus beidem und selbstverständlich reduziert eine höhere Startfraquenz die Kosten - aber leider nur die Stückkosten des Trägers, nicht die Infrastrukturkosten.
Durch steigende Erfahrung und optimierte Abläufe können kleinere Raketen sehr viel schneller hintereinander vom der selben Startanlage aus starten. Die Sowjets haben in den Achzigern regelmäßig Sojus innerhalb von drei Tagen von der selben Rampe aus gestartet. Es gibt keinen Grund, warum Raketen wochenlang auf einen Start vorbereitet werden müssen. Schon gar nicht, wenn man nur Treibstoff transportiert. Nur würde man selbst nach dem ULA Plan nicht im Wochentakt starten, das in dem Bericht vorgeschlagene Programm ließe sich mit den jetzt vorhandenen Anlagen durchführen (mit Modifikationen für Orion).
Außerdem müssten ja nicht nur ULA-Raketen verwendet werden, sondern andere Anbieter, wie z.B. SpaceX, Arianespace, die Russen oder die Inder würden ebenfalls Treibstofftransporte übernehmen wenn sich dort ein Profit realisieren ließe ...
Wenn du dir den ULA-Bericht durchliest, so wirst du feststellen, dass die geschätzten Kosten deutlich unter denen von Constellation liegen, bei gleicher Leistungsfähigkeit. Die ACES-Oberstufe würde z.B. nicht nur aus NASA-Mitteln entwickelt werden sondern das DoD würde auch einen Teil dazu beisteuern, weil beide die gleichen Träger nutzen würden.
Dein Argument, dass die NASA nicht zum Mond, sondern zu einem der erdnahen Asteroiden will, macht die Sache eigentlich noch ungünstiger für Kommerzielle, denn für solche Missionen ist keine hohe Startzahl zu erwarten. D.h. die ganze Argumentationskette für Kommerzielle hat keine Grundlage mehr.
(Hast garnicht gemekrt, dass ich dir mit dem Mondprojekt als Beispiel ne Argumentationsbrücke gebaut habe)
Mit Treibstoffdepots im LEO und am L2 ließen sich alle möglichen Ziele anfliegen.
Wir müssen so oder so die Technologie zum Transfer und zur Lagerung kryogener Treibstoffe im Weltraum entwickeln, wenn wir eine Mondbasis mit in-situ Ressourcennutzung errichten oder zum Mars fliegen wollen. Warum also nicht jetzt?
Anders sieht es aus wenn es um Standardtransporte in den LEO geht. Da sind inzwischen viele Rahmenbedingungen für kommerzielle Transporte erfüllt.
DK
Treibstoff ist ein Standardtransport. Ein günstigeres Produkt gibt es nicht. Da könnten selbst Anbieter einen Profit realisieren, deren Raketen nicht die beste Zuverlässigkeit aufweisen. Treibstoff muss nicht zu horrenden Summen versichert werden. Die Ukrainer mit ihren billigen, aber relativ unzuverlässigen Zenit-Raketen wären geradezu prädestiniert für die Rolle als Treibstoffliferanten. Und wenn eine Zenit mal kurz nach dem Start in einem Feuerball verglüht, könnten immer noch andere einspringen.
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Bis vor kurzem galten einige Argumente noch umgekehrt und wurden so gegen das Space Shuttle eingesetzt. Es sei totaler Unfug eine Raumstation mit mehr als 30 Space Shuttle Flügen aufzubauen, es hätten 3 Schwerlastraketen genügt. Der Zusammenbau von Kleinmodulen im All macht alles sehr viel langwieriger. Den Fehler machen wir nicht nochmal usw...
Jetzt, wo das Shuttle weg ist, brüllen plötzlich wieder viele nach der "Kleinvieh" Lösung.
Auch stinken mir die Vergleiche der Kosten pro Flug. Ein SLS darf im Start 6 mal teurer sein als eine 20 Tonnen Rakete. Weil sie eben mehr als die 6fache Nutzlast hochbringt. Aber eigentlich dürfte das SLS sogar noch teurer sein. Der ganze Gehirnschmalz und das Gewicht das nötig ist damit Kleinmodule da oben perfekt zusammen passen ist auch nicht gratis. Also 10 Mal teurer darf so ein SLS Start auch werden und er würde sich trotzdem rentieren.
Gruß, Klaus
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Was sind die Entwicklungskosten des SLS, was die operativen Kosten?
Sollen nicht allein 17 Milliarden in den nächsten fünf Jahren allein für das SLS versenkt werden? Stimmt es nicht, das man von 2,5 Milliarden im Jahr an operativen Kosten ausgeht, die am Anfang auf einen Flug alle 18 Monate verteilt werden müssen, später dann auf drei? Wenn man das alles aufrechnet, merkt man, das eine Schwerlastrakete erst bei einem illusorisch großen Weltraumprogramm ökonomisch Sinn machen würde.
2,5 Milliarden kaufen einem 10 Delta IV Heavies, oder 20 Falcon Heavies. 17 Milliarden 68 Delta IV Heavies! D.h. die NASA könnte allein in den nächsten fünf Jahren 1700 Tonnen auf Delta IV Heavies in den Weltraum schießen, wenn sie den wollen würde ... und noch dazu würde bei so einer Startrate der Preis einer einzelnen Delta merklich fallen ...
Bei Atlas und Delta fallen keine Entwicklungskosten mehr an. Die operativen Kosten sind etwas hoch, was jedoch keine "systemischen" Ursachen hat. Grund ist schlicht und einfach mangelnde Konkurrenz (durch "assured access") und die geringe Startrate.
Ohne SLS könnte man kann direkt in Weltraumsysteme investieren und in den nächsten fünf Jahren zum Mond zurrückkehren.
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Bis vor kurzem galten einige Argumente noch umgekehrt und wurden so gegen das Space Shuttle eingesetzt. Es sei totaler Unfug eine Raumstation mit mehr als 30 Space Shuttle Flügen aufzubauen, es hätten 3 Schwerlastraketen genügt. Der Zusammenbau von Kleinmodulen im All macht alles sehr viel langwieriger. Den Fehler machen wir nicht nochmal usw...
Jetzt, wo das Shuttle weg ist, brüllen plötzlich wieder viele nach der "Kleinvieh" Lösung.
Der Fehler des Shuttles war eher das es immer bemannt war. Man hätte die Module auch zu einem Bruchteil der Kosten mit Delta / Atlas / Ariane / Proton starten können. Dann hätte es aber keine Existenzberechtigung für das Shuttles in den letzten 10 Jahren mehr gegeben.
Die Lehre aus dem Shuttle Programm sollte sein Frachttransport / bemannte Flüge zu trennen. So war es ja bei Constellation mit Ares I / Ares V auch vorgesehen.
Und genau das soll bei SLS wieder nicht berücksichtigt werden, was zu einem man-rated HLV führt und die Sache sicher nicht billiger macht.
Eine Crew sofern nötig mit einer Kapsel zu starten und diese im Orbit anzukoppeln sollte nicht das Problem sein, eine Kopplung war auch schon bei Apollo nötig um das LEM anzukoppeln und aus der Halterung zu ziehen, von daher kein großer Nachteil.
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Die Lehre aus dem Shuttle Programm sollte sein Frachttransport / bemannte Flüge zu trennen. So war es ja bei Constellation mit Ares I / Ares V auch vorgesehen.
Und genau das soll bei SLS wieder nicht berücksichtigt werden, was zu einem man-rated HLV führt und die Sache sicher nicht billiger macht.
Eine Crew sofern nötig mit einer Kapsel zu starten und diese im Orbit anzukoppeln sollte nicht das Problem sein, eine Kopplung war auch schon bei Apollo nötig um das LEM anzukoppeln und aus der Halterung zu ziehen, von daher kein großer Nachteil.
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Das Problem beim Shuttle war, dass es ein teures Schwerlastsystem mit, dank eines teuren und komplexen, wiederverwendbaren Orbiters, mickriger Nutzlast war.
Das Man-Rating an sich ist kein Problem. Die Falcon 9 ist auch man-rated, und die ist nun wirklich nicht teuer. Atlas und Delta könnte man auch leicht für Crew zertifizieren. Das ist bereits in Planung.
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Die Lehre aus dem Shuttle Programm sollte sein Frachttransport / bemannte Flüge zu trennen. So war es ja bei Constellation mit Ares I / Ares V auch vorgesehen.
Haha, Weltraumfans sind schon lustig. Ich weiß noch ganz genau was hier im Forum los war bezüglich der "Trennung Nutzlast, Personen" beim Constellation Programm und wie das ach so tolle DIRECT Konzept favorisiert wurde. Jetzt wird quasi ne DIRECT Rakete gebaut. Ist auch nicht gut.
Argumente hin oder her. Irgendwelche Leute werden immer heulen. Wenn nicht Ihr, dann jemand anders.
Man hat sich jetzt auf das SLS geeinigt und das Ding wird jetzt eben gebaut. Viel Erfolg NASA :)
Atlas und Delta könnte man auch leicht für Crew zertifizieren. Das ist bereits in Planung.
Falsch. Die Atlas kann man relativ leicht modifizieren. Die Delta IV nicht, an deren Triebwerksmodifikationen hat man sich aus gutem Grund nicht heran getraut.
Gruß, Klaus
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es würde aber schon Sinn machen für bemannte Flüge und Schwerlast flüge 2 Systeme zu haben, da die bemannten Sicherheitsanforderungen eine Rakete, die gleichzeitig auch Schwerlastrakete sein soll, ziemlich teuer macht.
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Ich hab eine interessante NASA-Studie gefunden zu den Entwicklungskosten. Untersuchungsobjekt ist die Falcon 9, das ganze lässt sich aber auch auf das SLS übertragen.
http://www.nasa.gov/pdf/586023main_8-3-11_NAFCOM.pdf (http://www.nasa.gov/pdf/586023main_8-3-11_NAFCOM.pdf)
Es geht um Kostenmodelle. Laut ihren eigenen Modellen hätte die Entwicklung der Falcon 9 die NASA rund 4 Milliarden gekostet, wenn man traditionell vorgegangen wäre (Kosten plus x Verträge), wie beim Shuttle oder bei Constellation, oder 1,7 Milliarden wenn man das ganze kompetitiv ausgeschrieben hätte. SpaceX hat tatsächlich aber nur 0,4 Milliarden ausgegeben, die NASA musste danach erstmal ihre Modelle anpassen. Interessant. Im Endeffekt wäre die traditionelle NASA-Methode mindestens doppelt so teuer wie die der Commercials, wenn ich die Präsentation richtig verstanden hab.
Versteht ihr jetzt, warum ich vom SLS nichts halte und auf kommerzielle Anbieter setze?
Oder man lässt SpaceX das SLS bauen. Elon Musk behauptet ja, er könne für 2,5 Milliarden eine 150 Tonnen Schwerlastrakete bauen. ;)
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Ich glaube wir drehen uns hier zum X-ten Male im Kreis, alle Argumente waren schon 100 oder mehr Mal in verschiedenen Threads zu lesen. Eine Einigung wird’s da nicht geben.
Ausgangspunkt war ja die Umfrage des Monats, ich denke die Positionen sind klar und ebenso klar dürfte sein wer wie abgestimmt hat ;)
Klar gäbe es auch alternative Möglichkeiten, aber wie Klaus richtig gesagt hat: das SLS ist diejenige Variante für die man sich entschieden hat.
Da es sich beim SLS ja nun um ein konkretes Projekt handelt, das wir deswegen ja auch dem bemannten Schwerpunkt zugeordnet haben, sollte wir hier wirklich sehr eng am SLS bleiben.
Ich hab nix dagegen, dass man trotz anderer Entscheidung über Alternativen diskutiert, aber dann bitte doch im Konzepte Bereich einen eigenen Thread dafür aufmachen.
In diesen Thread hier schauen die Leute rein, die sich über den Fortgang des SLS Projekts informieren möchten, da macht es keinen Sinn an dieser Stelle über alle möglichen Alternativen zu reden.
Gruß,
KSC
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Versteht ihr jetzt, warum ich vom SLS nichts halte und auf kommerzielle Anbieter setze?
Nein, das verstehe ich nicht und habe das schon im Thread
"Kommerzielle bemannte Raumfahrt zur ISS ? (COTS) " kommentiert. Dort kann man ggf. die Kostendiskussion weiterführen.
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=6211.msg185172#msg185172 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=6211.msg185172#msg185172)
Den Unterschied zwischen PLAN und IST bei Aufwandschätzungen sollte man bei solchen Überlegungen auch beachten:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7959.0 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=7959.0)
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Hallo,
wir haben diesen Thread angelegt, um der aktuellen Diskussion Raum zu geben, ob Schwerlastsysteme oder Mehrfachstarts von kleineren Trägern der richtige(re) Weg für die menschliche Exploration sind. Es soll hier nicht explizit um ein System gehen, für welche wir entsprechende Threads haben, sondern um die vergleichende Diskussion der Konzepte, Grundideen und Möglichkeiten.
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Das kommt ganz auf die Menge an, die man in den Weltraum befördern will. Wenn es zehntausende Tonnen pro Jahr sind, dann macht ein HLV durchaus Sinn, es hätte dann auch eine ordentliche Startrate und könnte "am Fließband" produziert und gestartet werden.
Bei einem limitierten Weltraumprogramm, wie es die NASA aus Geldgründen plant, ist die Entwicklung eines HLVs nichts weiter als ein Mühlstein um den Hals der Organisation, der die Entwicklung von Weltraumsystemen für bemannte Missionen um Jahrzehnte verzögert. Nähme man stattdessen MLVs, könnte man direkt mit der Missionsplanung beginnen und die Kosten mit dem DoD und privaten Kunden teilen. Bei einer hohen Startrate sind MLVs ökonomischer als ein NASA-HLV, das nur ein, zwei oder drei mal im Jahr fliegt. Wenn das HLV ähnliche Startraten erreicht wie die MLVs vorher, dann wäre es natürlich (in der Regel) billiger.
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Hi,
reden wir doch mal über ein paar Zahlen.
Beispiel - Startkosten der Falcons:
(Quelle Wikipedia)
| | kg LEO | $ | $/kg |
| Falcon 1 | 420 | 8000000 | 19048 |
| Falcon 9 | 10500 | 35000000 | 3333 |
| Falcon Heavy | 53000 | 125000000 | 2358 |
Man sieht sehr deutlich, dass der spezifische Nutzlastpreis mit der Größe des Trägers deutlich sinkt.
Damit sollte eigentlich klar sein, dass Konzepte, die auf viele kleinere Transporte setzen, schnell teurer sein können als welche, die auf wenige Großtransporte setzen.
Weiterhin kann man daraus ableiten:
- die Startfrequenz eines Großträgers darf durchaus niedrig sein, er kann dennoch günstiger sein.
- Treibstoffdepots im Orbit sind reine Geldverschwendung, da zusätzlich zum Treibstoff noch das Depot selber hochgeschossen werden muss (=zusätzliche $ ) und nicht lagerfähige Treibstoffe regelmässig nachgefüllt werden müssten (= zusätzliche $ ). Wenn schon im Orbit betanken, dann bitte mit einer einzigen, großen Tankrakete. Aber auch das ist teurer als das Raumschiff vollgetankt mit einem entsprechend großen Träger zu starten (so es ihn gibt).
Natürlich kann man die Tabelle oben noch deutlich ausweiten, um eine breitere Zahlenbasis zu bekommen, mir erschien die Beschränkung aber bezogen auf dieses Thema durchaus angemessen.
DK
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@Nutzlastenpreis:
Hier hat B. Leitenberger kürzlich einen interessanten Artikel dazu geschrieben.
http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2011/09/22/mythos-steigende-startkosten/ (http://www.bernd-leitenberger.de/blog/2011/09/22/mythos-steigende-startkosten/)
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Hi,
reden wir doch mal über ein paar Zahlen.
Beispiel - Startkosten der Falcons:
(Quelle Wikipedia)
| | kg LEO | $ | $/kg |
| Falcon 1 | 420 | 8000000 | 19048 |
| Falcon 9 | 10500 | 35000000 | 3333 |
| Falcon Heavy | 53000 | 125000000 | 2358 |
Man sieht sehr deutlich, dass der spezifische Nutzlastpreis mit der Größe des Trägers deutlich sinkt.
Damit sollte eigentlich klar sein, dass Konzepte, die auf viele kleinere Transporte setzen, schnell teurer sein können als welche, die auf wenige Großtransporte setzen.
Weiterhin kann man daraus ableiten:
- die Startfrequenz eines Großträgers darf durchaus niedrig sein, er kann dennoch günstiger sein.
- Treibstoffdepots im Orbit sind reine Geldverschwendung, da zusätzlich zum Treibstoff noch das Depot selber hochgeschossen werden muss (=zusätzliche $ ) und nicht lagerfähige Treibstoffe regelmässig nachgefüllt werden müssten (= zusätzliche $ ). Wenn schon im Orbit betanken, dann bitte mit einer einzigen, großen Tankrakete. Aber auch das ist teurer als das Raumschiff vollgetankt mit einem entsprechend großen Träger zu starten (so es ihn gibt).
Natürlich kann man die Tabelle oben noch deutlich ausweiten, um eine breitere Zahlenbasis zu bekommen, mir erschien die Beschränkung aber bezogen auf dieses Thema durchaus angemessen.
DK
Das ist eine Milchmädchenrechnung.
SLS: 2,5 Mrd pro Jahr (wird wohl mehr), 3 Starts a 130t, macht ~6400$ pro kg ... dabei sind die horrenden Entwicklungskosten (anders als bei den Falcons) übrigens nicht eingepreist. Mit Delta IV Heavy und Falcon Heavy könnte die NASA pro Jahr viel mehr in den Orbit schießen, als wenn sie das SLS entwickeln würde ...
Ein Schwerlastträger ist nur dann billiger als eine kleinere Rakete, wenn die Startrate ebenfalls hoch ist. Die Startrate ist der Schlüssel zu niedrigeren Preisen. Natürlich heißt dass nicht, dass wir alles in 100kg Portionen hochschießen sollten, aber es gibt für jede Gesamtmasse pro Jahr einen "sweet spot". Ist diese gering, empfiehlt es sich, auf existierende MLVs zu setzen, die man sich mit dem Militär und Privaten teilt. Schießt man hingegen zehntausende Tonnen pro Jahr in den Orbit, dann empfiehlt es sich eine Schwerlastrakete zu entwickeln.
Für die von der NASA angepeilte Startfrequenz ist das SLS schlicht und einfach der totale Overkill. Ein sinnloses verbraten von Geld. Die Depottechnologie ist viel wichtiger, wir müssen so oder so lernen, kryogene Treibstoffe im Weltraum zu lagern, ob mit HLV oder ohne ...
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wir müssen so oder so lernen, kryogene Treibstoffe im Weltraum zu lagern, ob mit HLV oder ohne ...
Geht man den Weg von VASIMR, dann nicht...
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wir müssen so oder so lernen, kryogene Treibstoffe im Weltraum zu lagern, ob mit HLV oder ohne ...
Geht man den Weg von VASIMR, dann nicht...
Meines Wissens verwendet man bei VASIMR ebenfalls Wasserstoff, den man kryogen über längere Zeit lagern muss.
Wir werden um diese Technologie nicht herumkommen, wenn wir es ernst mit der Erforschung und Besiedlung des Weltraums meinen.
Wie aus der Architektur der ULA zu entnehmen ist braucht man übrigens keine aktive Kühlung. Der Boil-Off wird einfach zum Station Keeping und zur Lageregelung eingesetzt. Im LEO ist der Boil-Off sogar geringer als die Masse Treibstoff, die das Depot für Reboosts und Lageregelung braucht, am EML2 gleicht sich das Ganze ziemlich aus.
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Meines Wissens verwendet man bei VASIMR ebenfalls Wasserstoff, den man kryogen über längere Zeit lagern muss.
Nicht nur Wasserstoff sind für einen VASIMR-Antrieb geeignet, sondern auch Argon oder Lithium (wobei H2 natürlich am besten geeignet wäre). Aber für die Lagerung von LH2 gibt es ja wieder Konzepte, wie etwa bei den ACES- / Delta IV-Oberstufen- und Centaur-basierten Treibstoff-Depos, die einen Sonnenschutzschild haben, nutzen.
Ich denke aber, dass diese Diskussion nicht hierher gehört, sondern in den passenden Thread.
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Der Hauptunterschied zwischen HLV und Mehrfachstarts mit Treibstoffdepots ist wohl der, dass (auch weil es die SaturnV schon gegeben hat) wohl jeder davon ausgehen kann, dass ein HLV realisierbar ist, während bei Treibstoff-Depots das Risiko besteht, dass das Ganze gar nicht funktioniert. Zudem sind solche unbekannten Entwicklungs-Risiken teuer (sh. zb. JWST).
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Der Hauptunterschied zwischen HLV und Mehrfachstarts mit Treibstoffdepots ist wohl der, dass (auch weil es die SaturnV schon gegeben hat) wohl jeder davon ausgehen kann, dass ein HLV realisierbar ist, während bei Treibstoff-Depots das Risiko besteht, dass das Ganze gar nicht funktioniert. Zudem sind solche unbekannten Entwicklungs-Risiken teuer (sh. zb. JWST).
Ja, die Saturn V gab es. Und ist auch aus gutem Grund wieder verschwunden: zu teuer. Niemand bezweifelt ernsthaft die Realisierbarkeit von Depots. Wenn die nasa das nicht hinkriegt, kann sie auch gleich ganz einpacken. Und ihre Entwicklung würde mit Sicherheit nicht mehr kosten als die eingeplanten 11 Milliarden für das sls (wird noch teurer, s. Ares V). Die nasa hat eine entsprechende 200-300 Millionen Dollar teure technology demonstration mission vorgeschlagen. Damit ließen sich alle Bedenken ausräumen - wenn sls nicht allen anderen Projekten die Butter vom Brot nimmt... >:(
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Niemand bezweifelt ernsthaft die Realisierbarkeit von Depots.
nja, selbst unser "letzter Optimist" ;) sieht im Thread Treibstoffdepots da noch einige Probleme.
Bis es soweit ist, müssen natürlich noch mehrere Probleme gelöst werden, z.B. die Langzeitlagerfähigkeit von LH2, Treibstoffransfer von kryogenen Treibstoffen etc....
In dem Wust der NASA Technologie Roadmap ist das Thema schwer zu finden, unter 2.4.2 wird man dann doch noch fündig:
Stand der Technik zeigen heute die Oberstufen, die eine Lagerfähigkeit von 9h aufweisen und einen Verlust von 30% pro Tag haben. Gefordert sind aber nahezu verlustfreie Lagerzeiten von >6Monaten. Nächster Schritt wäre lediglich Reifegrad TRL 6 (technology readiness level), eine Demonstration der Technologie, mehr ist erstmal nicht drin, dann müßte man weitersehen.
Diese Demonstration war nur eine von mehreren Projekten, jedoch fehlte dazu das Geld, zumindestens dann, wenn man die Orion weiterentwickeln wollte und die Einsicht dazu kam selbst im Weißen Haus ziemlich schnell. Aber vielleicht findet man im Technology Budget dennoch Geld dafür.
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Wobei die Oberstuffen eben aktive Racketenkomponenten sind, mit entsprechend dünnen Wänden und einer verschwänderischen Gasdruckregelung. Evtl. kann man für ein Depot eben dickwandige Tanks verwenden, die den Überdruck standhalten werden. Man kämme dadruch in ein Bereich geringerer kryogener Hürden. Das konditionierte Umpumpen wäre, dass zu lösende Problem.
Grüße.
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Bevor SpaceX bei der nächsten Ankündigung erklärt, dass deren Oberstufe nunmehr als Treibstoffdepot verwendet werden könne, melde ich die Idee hier selber an. ;)
Wobei es ja auch mal so frühe Ideen gab, ob nicht der ET vom Shuttle als Depot verwendbar wäre. Was ist denn daraus geworden, bzw. könnte das eine Anforderung an ein neues Design sein?
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Man sieht sehr deutlich, dass der spezifische Nutzlastpreis mit der Größe des Trägers deutlich sinkt.
Damit sollte eigentlich klar sein, dass Konzepte, die auf viele kleinere Transporte setzen, schnell teurer sein können als welche, die auf wenige Großtransporte setzen.
Gegenbeispiel: Die Shtil mit 0.9t LEO kostet 200$/kg.
Daraus lässt sich nun allerdings natürlich nicht ableiten das die kleinsten Träger immer "die billigsten sind" - es zeigt nur das ein solcher Vergleich wie du ihn versuchst keinen Sinn macht.
Quelle: http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:A0kZAAtccaAJ:www.futron.com/upload/wysiwyg/Resources/Whitepapers/Space_Transportation_Costs_Trends_0902.pdf+futron+launch+cost&hl=de&gl=de&pid=bl&srcid=ADGEESg1I-LshpnPvZZWPSymp86q65OMQf43Ek3zVYpEmZron9-xPolGIgtIQyUVdFXFzohKmy_xUUtfASWf-1Ux-LiWUDwIcoRXGXSr94ZfE1IBl9Gq2ic_IGhfI4Zq2NRD4JoWfqJ1&sig=AHIEtbRQaW_bJyMYVf-7MSO9wrxcSjyCqQ (http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:A0kZAAtccaAJ:www.futron.com/upload/wysiwyg/Resources/Whitepapers/Space_Transportation_Costs_Trends_0902.pdf+futron+launch+cost&hl=de&gl=de&pid=bl&srcid=ADGEESg1I-LshpnPvZZWPSymp86q65OMQf43Ek3zVYpEmZron9-xPolGIgtIQyUVdFXFzohKmy_xUUtfASWf-1Ux-LiWUDwIcoRXGXSr94ZfE1IBl9Gq2ic_IGhfI4Zq2NRD4JoWfqJ1&sig=AHIEtbRQaW_bJyMYVf-7MSO9wrxcSjyCqQ)
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Ich sehe selber keinen Nutzen in einem Schwerlastträger, solange es kein festes Programm gibt. Ich hab aber keine Zweifel, dass der Schwerlastträger entwickelt wird, wenn die Politik das Projekt nicht vorher wieder einstellt. Mit diesem Schwerlastträger wären dann ohne Probleme Flüge zum Mond oder anderen Zielen möglich. Die Startkosten werden sicher hoch sein, aber mehr als 2 - 3 Starts im Jahr werden eh nicht möglich sein. Und wenn man für diese Starts genügend Nutzlasten zusammenbekommt, dann halte ich den Schwerlastträger für einen sinnvollen Weg.
Von Treibstoffdepots im Orbit dagegen halte ich aktuell zumindest nichts. Hier kommen aktuell nur lagerfähige Treibstoffe mit mittlerem Energiegehalt in Frage. Die Langzeitlagerung von LH2 ist weiterhin ein ungelöstes Problem. Man kann zwar mittlerweile Helium recht lange im Orbit flüssig halten (z.B. bei Infrarot - Teleskopen), dafür benötigt man aber eine Vakuum - Isolation, die bei den bei einem Depot verwendeten Treibstoffmengen aus Gewichtsgründen nicht in Frage kommt. Zudem vermag Wasserstoff anders als Helium sehr einfach Metalle zu durchdringen. Dazu kommt auch noch die Gefahr der Perforation durch Weltraummüll oder Mikrometeoriten. Hier sind noch so viele offene Punkte zu klären, dass ein derartiges Depot die nächsten 20 Jahre keine realistische Option ist. Hier ist erst noch viel Grundlagenforschung nötig, um es produktiv einzusetzen.
Alternativ gebe es Wege, die Komponenten z.B. für einen Mondflug einzeln in den LO zu bringen und dort zu montieren, mit Delta 4 Heavy eventuell. Aber auch das ist aktuell noch nicht ganz spruchreif. Hier kann einfach zu viel schief gehen. Für bemannte Missionen außerhalb des LO wird die nächsten Jahre ein Schwerlastträger der einzige gangbare Weg sein. Alle anderen Wege sind im Moment noch zu unsicher und teuer oder benötigen noch Jahre der Grundlagenforschung.
Die Saturn ist übrigens nicht verschwunden, weil sie zu teuer war, sondern weil es nach dem Ende des Apollo Programms keine Nutzlasten mehr gab. Zudem wollte man zu dieser Zeit weg von den Einwegträgern und hat deswegen die komplette Technik der Saturn zu den Akten gelegt. In meinen Augen noch heute der größte Fehler der US Raumfahrtpolitik. Nach dem Ende der Saturn hat man in den USA die Treibstoffkombi Kerosin / LO2 praktisch zu den Akten gelegt und keine weitere Entwicklungsarbeit mehr hineingesteckt. Deswegen musste man z.B. für die Atlas 5 ein russisches Triebwerk kaufen. Mit einem ausgewogenen Programm hätte man die Saturn 5 noch Jahrzehntelang nutzen können. Mit Feststoffboostern hätte sich die Nutzlast bis auf über 200 t steigern lassen. Aber leider setzte die US Politik alles auf den Shuttle, der sich am Ende als Sackgasse erwiesen hat.
Auch sollte man keine so großen Hoffnungen auf SpaceX setzen. Einige hier spielen sich auf, als wäre der Erlöser erschienen, dabei hat SpaceX bisher noch kaum etwas geleistet. Sie haben einen Kleinträger entwickelt, für den es im Markt keine Nutzlast gibt (Falcon 1) und haben 2 Flüge mit der Falcon 9 absolviert (ein Träger in der Nutzlastklasse der Delta 2 H), bei dem noch lange nicht alles glatt ging. Sie haben zwar große Pläne, aber was davon überhaupt umgesetzt werden kann, das weiß heute noch keiner. Alle kritisieren den geplanten Großträger der NASA und argumentieren, dass es für diesen Träger nicht genug Nutzlasten gäbe. Aber hat schon mal einer die Falcon Heavy hinterfragt, wo die Nutzlasten für diesen Träger herkommen sollen? Wer hat aktuell Bedarf an einem Träger mit 50 t Nutzlast? Angeblich sind die Auftragsbücher von SpaceX voll mit kommerziellen Nutzlasten, aber wenn das so ist, warum haben wir dann im ganzen Jahr 2011 keinen einzigen Start von SpaceX gesehen? Zudem sagen NASA als auch DoD in Übereinstimmung, dass die Falcon für ihre Nutzlasten noch nicht sicher genug ist. Erst ab 2014 hält die NASA die Falcon für sicher genug, dass man damit Raumsonden starten könnte. Billig ist halt nicht alles. Es gibt hier ein Sprichwort, das immer wieder passt: Wer billig kauft, kauft zwei Mal. Die EELVs und Ariane 5 mögen teuer sein, aber sie sind zuverlässig. Dagegen haben die seit Jahren eingeführten Modelle Proton und Zenit immer wieder mit Fehlstarts zu kämpfen. Wie sich SpaceX hier einreiht, weiß noch keiner. Die Falcon 9 hat gerade mal 2 Flüge hinter sich und als zuverlässig kann man diesen Träger daher noch nicht ansehen. Die Ariane 5 hatte bei den ersten 10 Starts einen Fehlstart und zwei Teilerfolge, die Delta 3 bei drei Starts zwei Fehlstarts und ein Teilerfolg. Fehlstarts sind bei einem neuen Träger nicht ungewöhnlich. Was passiert, wenn einer der ISS Flüge schief geht? Hat SpaceX genügend finanzielle Reserven, um das wegzustecken? Was passiert dann mit den kommerziellen Kunden?
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Was für eine Überraschung: Die nasa selbst ist zu dem Schluss gekommen, dass ein Depot-Missionsplan günstiger und schneller zu verwirklichen wäre als der aktuelle (politisch motivierte) sls-Plan. Wer hätte das gedacht? Sicher nicht die nasa-Jünger diese Forums... ::)
Internal NASA Studies Show Cheaper and Faster Alternatives to The Space Launch System
http://www.spaceref.com/news/viewnews.html?id=1577 (http://www.spaceref.com/news/viewnews.html?id=1577)
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Tja leider wird ja jetzt erstmal das SLS gebaut... und alternative Szenarien überhaupt nicht in Betracht gezogen bzw. unter den Tisch gekehrt. :(
Wenn das SLS die beste Lösung ist, ist es nicht nötig andere Studien unter den Tisch zu kehren. ;)
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Habt ihr auch die Studie gelesen oder nur die Überschrift?
Dort werden mehrere Varianten vor allem für "NEO-Missionen" verglichen mit einem Zeitraum bis 2029 und anhand der Budgetentwicklung am Ende die Gesamtkosten gezählt. Basis ist die Schätzung des HEFT1-Teams von Mitte letzten Jahres auf Basis eines Heavy Lift Vehicels.
Zumindestens verschafft man mit dem Depot-Ansatz der Falcon9 Heavy entsprechende Nutzlasten. (Also ganz ohne Heavy gehts nicht).
Ich finde gut, dass man solche Studien macht und man kann auch drüber diskutieren. Wenn man jedoch glaubt, ein Projekt für diesen Preis zu bekommen, liegt man falsch, für einen solchen Zeitraum fehlt jeglicher Verbindlichkeitsaspekt dazu. Hinter jeder Zahl stehen tausende von Annahmen. Ein solcher Zeitraum entspricht der Planung, wie sie Anfangs der Shuttle-Endwicklung oder in den 90er bzgl. Freedom Station angestellt wurden und wir wissen, was daraus geworden ist.
Man sollte vor allem erstmal die Folie 58 zur Kenntnis nehmen, da stehen die 4 Voraussetzungen, ohne die das ganze Konzept von vornherein fragwürdig ist (kurz gesagt, die Machbarkeit muß erst nachgewiesen werden).
Noch ein Detail: ich erkenne in den Scenarien nicht, dass Entwicklungskosten für eine Falcon9 Heavy (im Vergleich zum SLS-Scenario) berücksichtigt werden.
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Es ist keine gute Idee sich bei der Studie zu sehr auf die Falcon Heavy zu stützen, wo man garnicht weiß wann sie verfügbar sein wird und was sie kosten wird. Besser wäre es gewesen sich auf Atlas & Delta zu konzentrieren, wo die Kosten besser bekannt sind. Weiter unten sind aber auch Planspiele mit Atlas & Delta.
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Die Studie stützt sich viel zu sehr auf die Falcon Heavy. Von diesem Träger ist außer großen Ankündigungen noch nichts bekannt, weder die Entwicklungskosten noch Startkosten, Nutzlast und Zuverlässigkeit lassen sich abschätzen. Zudem weiß keiner, ob die Falcon Heavy je fliegen wird. Aktuell fliegt ja noch nicht mal die Falcon 9 regelmäßig. Sollte die Falcon 9 bei einer der nächsten Missionen einen Fehlstart haben, so kann es ganz schnell passieren, das SpaceX am Ende ist, weil ihnen das Geld ausgeht. Selbst bei Sea Launch hat ein einziger Fehlstart ausgereicht, die Firma in die Insolvenz zu treiben, obwohl sie einen großen Kundenstamm hatten und einen eingefürten Träger verwendet haben.
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http://nextbigfuture.com/2011/10/nasa-hid-cheaper-in-space-fuel-depots.html (http://nextbigfuture.com/2011/10/nasa-hid-cheaper-in-space-fuel-depots.html)
(https://images.raumfahrer.net/up016053.png)
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Hübsches Bild, aber sag doch was in der Meldung steht.
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Sehr interessant mal diese alten Beiträge zu lesen und mit heute zu vergleichen,die FH Fliegt zwar immer noch nicht, aber die F9 viel besser als dass was hier vermutet wurde
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Sehr interessant mal diese alten Beiträge zu lesen und mit heute zu vergleichen,die FH Fliegt zwar immer noch nicht, aber die F9 viel besser als dass was hier vermutet wurde
Naja, die Beiträge (z.B. von MR) sind ja nun auch nicht gerade repräsentativ. Der Mittelwert ist wie bei so vielem oft das was zutrifft, und ich denke das trifft auch auf die (bisherige) SpaceX-Geschichte zu. Nicht alle Ankündigungen wurden eingehalten, aber (logischerweise) viel mehr als die Skeptiker unter den Pessimisten hier wahrhaben wollten.
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Ich wollte diesen Thread nicht unbedingt nach vorne holen, ist aber vielleicht doch mal wieder ganz interessant. Jedenfalls hat Jeff Foust einen Artikel geschrieben, ob große Trägerraketen gut für große Wissenschaft sind.
Die These dabei ist, dass vieles einfacher zu entwickeln wäre, wenn es auf Masse und Größe nicht so ankommt. Andererseits löst das auch nicht alle Probleme.
Im letzten Teil berichtet er, dass bei der Überprüfung/Neukonzipierung von Mars Sample Return auch Schwerlastträger als Problemlöser (um im Kostenrahmen bleiben zu können) in Erwägung gezogen werden. (aber wahrscheinlich auch nicht die Lösung sind.)
https://www.thespacereview.com/article/4688/1 (https://www.thespacereview.com/article/4688/1)
Das mit den Treibstoffdepots ist natürlich immer noch unklar.
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Es gibt hier halt kein "entweder oder".
Beide Kategorien werden (noch!) gebraucht.
Immer wieder sehr interessant zu lesen, wie da so vor 10, 15 Jahren gedacht wurde, und wo wir heute stehen.
Auch große Trägerraketen lösen natürlich nicht alle Probleme, aber wenn sie obendrein noch billig sind....
Und wenn es diese dann erstmal gibt, eröffnen sich halt ganz neue Möglichkeiten und es entsteht ein ganz neuer Markt.
(Schaut euch doch zum Vergleich nur mal die modernen Großraum-Containerschiffe an!)
Schwerlastträger für MSR könnten durchaus die Lösung sein, wenn es auf den Preis ankommt. Zeiteinsparung darf man sich davon aber wohl nicht erhoffen.
Da müßte das Starship erstmal tatsächlich auf dem Mars erfolgreich landen (denn um das Starship handelt es sich hier wohl bei diesem "Schwerlastträger") und noch ist es ja nicht mal erfolgreich von der Erde gestartet. Und dann müßte wohl das MSR-Konzept in vielen Teilen geändert werden.
(SLS wurde für die "große Wissenschaft" auch in Betracht gezogen, aber wäre: zu teuer, hätte ein zu kleines Fairing und stände auch gar nicht zur Verfügung, da die wenigen Exemplare pro Jahr für Artemis gebraucht werden)