SpaceX ITS (MCT) - Diskussion

Besagt den die 99% das eine von 100 Rakete explodieren?
Vermutlich ist das normalerweise schon so, aber wenn einer BFR beim oder nach Start drei Triebwerke ausfallen macht das kaum was aus, sie kommt trotzdem in den Orbit, vielleicht hat dann ein ITS-Tanker nur noch 377t Treibstoff anstatt 380t Treibstoff in den Tanks.

Die Zuverlässigkeit der BFR hängt vermutlich an ganz anderen Faktoren wie die einer normalen Rakete.
Die Hauptfrage ist da wohl wie man es zuverlässig verhindert das ein Treibwerksausfall zu keiner Kettenreaktion führt.
Das ist übrigens, wenn auch im kleineren Rahmen, bei den Elektroautos die Frage, wie verhindert man das eine Batterie hochgeht und wenn doch, der Schaden keine Kettenreaktion auslöst.
Der erste Punkt wird dann gewahrt wenn man Fehlverhalten schon im Ansatz erkennt und schneller Reagiert als das Fehlverhalten schlimmer wird.
Das zweite Problem ist durch Abschirmung zu lösen.
Einfach ist beiden nicht, aber machbar vor allem dank modernen Steuerungssystemen und ihrer Sensorik und Aktorik.

SpaceX hat die Architektur einer Mars-Infrastruktur vorgestellt. Ich habe es die letzten Tage nicht so verfolgt und wahrscheinlich nicht alles verstanden und hoffe, dass SpaceX-Kenner vielleicht mehr darüber wissen.

Details wie die Anzahl der Flüge sind mir erstmal egal. Meine Frage:

- Bringt der Booster das Schiff bzw. Tanker in einen LEO wie beim Shuttle oder nur auf eine Geschwindigkeit wie bei der F9-Erststufe. Bei Fall 1 wären die Anforderungen an den Booster sehr viel höher.

- Schiff und Tanker bilden den Transport zum Mars. Beides soll wieder auf der Erde landen und wiederverwendet werden können. Da baut SpaceX quasi ein Shuttle und einen Heavy Lifter.

- Das Schiff soll auf dem Mars landen und komplett so wieder starten, zurückfliegen und auf der Erde landen. Im Vergleich zur NASA DRM5 ist das, sagen wir mal, kein besonders optimiertes Scenario und erinnert doch eher an SF-Romane, oder ?

Klärt mich auf, wenn ich da am Ablauf irgendwas mißverstanden habe.

Ja Tomtom, ich denke das hast du weitestgehend korrekt wiedergegeben. Der Booster soll ähnlich wie bei der F9 "nur" suborbitale Geschwindigkeit liefern, etwas schneller (ich glaube was in die 8000km/h) und er soll immer zurück zum Startpunkt fliegen, also keine Seeplattform. Dafür sollen 7% des Treibstoffs nötig sein (inkl. Landung)
*Angaben ohne Gewähr, da aus dem Gedächtnis
Ich weiß nicht genau, wie du es meintest, aber der Tanker fliegt nur in den LEO

Und ja, die Architektur ist sicher nicht für einzelne Marsmissionen optimiert. Da wurde so ziemlich alles der Wiederverwendung untergeortnet...

Im von SpaceX gezeigten Video war die Trennung von Booster und Raumschiff glaube ich bei ca. 8000 km/h.
Was spricht dagegen, dass die zweite Stufe einen Burn bis in einen Parkorbit (LEO) durchführt und dort auf den "Tanker" wartet, der
genauso nach MECO einen "Burn" bis zum wartenden Raumschiff durchführt ?

nix, bedeutet aber, dass der Tanker ein Teil seines Treibstoffs für den Suborbit-Orbit Transfer benötigt, wobei er natürlich mehr Treibstoff transportiert als MCT. Die Differenz (2500t zu 1950t) wäre also wahrscheinlich das, was dafür erforderlich wäre.

ok, das MCT benutzt seinen Antrieb, um von Sub-Orbital auf Orbital zu kommen, wird dann mit einem Tanker aufgetankt.

150 t Trockenmasse plus Nutzlast werden von 1.950 t Treibstoff zum Mars beschleunigt, abgebremst, gelandet, wieder gestartet, zur Erde beschleunigt, abgebremst, gelandet ?

150 t Trockenmasse plus Nutzlast werden von 1.950 t Treibstoff zum Mars beschleunigt, abgebremst, gelandet, wieder gestartet, zur Erde beschleunigt, abgebremst, gelandet ?

Nein, auf dem Mars wird neuer Treibstoff für den Rückflug gewonnen um dann "frisch" betankt zur Erde zu starten.
Ausserdem ist es ja nicht gesagt, dass das Transportschiff vor der Betankung (im  LEO) 100% leer ist. Im Idealfall ist es nach der Betankung aber zu 100% voll.

Es soll wohl auch mehrere Tankerflüge geben, Laut Folie aus dem Vortrag hat der Tanker 380t Treibstoffkapazität in den LEO. Da steht aber auch, dass das Schiff 1950t Tankvolumen hat und der Tanker 2500t wo die Differenz bleibt verstehe ich nicht ganz

Schiff und Tanker sind in der Grundstruktur, also der Größe gleich und operieren wie eine normale Oberstuffe, was den Flug in den Erdorbit angeht.
Das Schiff hat aber einen relativ großen Raum in dem die Leute und ihre Fracht sind, dieser Raum kann im Tanker für mehr Treibstoff genutzt werden.
Folgen:
Das Schiff wiegt 150t und hat einen Tank für 1950t. Damit kann es noch 300t mitführen bis in den LEO.
Der Tanker wiegt 90t und hat einen Tank für 2500t. Damit kann er noch 380t mitführen bis in den LEO.

Der Unterschied der Trockenmasse kommt durch das Extragewicht für die Wohnbereiche und das Lebenserhaltungssysten, sowie Extras wie die 200kw Solaranlage.
Der Unterschied der Tankgröße kommt daher, da der große Raum für Passagiere und Fracht aufgeteilt werden kann in größere Tanks und kleineren Lagerraum für Fracht oder nochmal Tanks.
Größere Tanks bei leichterem Schiff bedeuten ja eh größere Nutzlast.
Treibstoff zum Umpumpen in das Raumschiff zählt nicht zu den 2500t des Tanks, sondern wird extra gerechnet, da der Frachter stattdessen auch 380t Fracht oder sonnst was hochbringen. Jedenfalls ist dieser Punkt mein Verständniss. Treibstoff zum umpumpen zählt wohl doch zu den 2500t.

Übrigens das Marsschiff soll bis zu 450t auf den Mars bringen können. Dafür muss aber im Erdorbit Fracht umgeladen werden und man kann keine beschleunigte Route zum Mars wählen, aber für solche reinen Resourcenflüge geht das in Ordnung, wie weiter oben erwähnt hat man immer noch genug Zeit zurück zu kommen bis zum nächsten Startfenster.

Grob wie der Flug zum Mars aussieht. Lediglich sind statt einem Tankflug 3 bis 5 geplant.


Präsentation mit allen Folien: https://web.archive.org/web/20160928040332/http://www.spacex.com/sites/spacex/files/mars_presentation.pdf
Nur die Relevanten Folien: http://imgur.com/a/20nku

Grüße aus dem Schnee

Anbei noch einmal ein schöner Größenvergleich des ITS zu verschiedenen anderen System:

http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=41304.0;attach=1373335;image

Anbei noch einmal ein schöner Größenvergleich des ITS zu verschiedenen anderen System:

http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=41304.0;attach=1373335;image

Zum Einfügen Rechtsklick auf die Grafik "Grafikadresse kopieren" anklicken. Hier das "Bild einfigen" Symbol klicken und dort die Adresse einfügen. 

Ich habe jetzt mal nachgerechnet. Anscheinend habe ich leichten Mist erzählt.
Die 380t, die der Tanker hochbringt sind doch Teil des Tanks. Sprich bringt er was anderes hoch, muss etwas im Tank freigelassen werden, oder es gibt noch mehr Fracht.

Variante 1: Schiff mit vollem Tank und 300t Fracht für LEO (2400t)
Variante 2: Tanker mit vollem Tank und 380t Fracht für LEO (2970)
Variante 3: Tanker mit vollem Tank, wobei die 380t Teil des Tanks sind. Ziel LEO (2590t)

Gerechnet mit Isp=382s für die Frachter und Isp=334 für den Booster mit rückbehalt von 7% Treibstoff.

Variante          dV Booster     dV Oberstufe      dv Gesammt
1                      6273 m/s        3580 m/s             9853 m/s
2                      6909 m/s        3227 m/s           10136 m/s
3                      6396 m/s        3453 m/s             9849 m/s

Da das mit dem Schiff recht eindeutig ist, ist nur noch die Frage, welche Tankervariante dazu passt.

Grüße aus dem Schnee

Und auf einmal schaut New Glenn wieder so winzig aus? Das ITS ist schon gewaltig. Bei dem Booster bin ich mir auch sehr sicher, dass der bis 2019 fertig ist. Der obere Teil wird dagegen wohl deutlich längere Entwicklungszeit haben.

Und auf einmal schaut New Glenn wieder so winzig aus?

Ist ja auch kein Wunder, da New Glenn ja offenbar eher als Konkurrenz zu Falcon (Heavy) zu sehen ist. Für Flüge außerhalb des Erdorbits soll ja "New Armstrong" sein, worüber wir aber ja noch praktisch nichts wissen. Mal sehen, wie das dann im Vergleich zum ITS aussieht...

PS: könnte man nicht langsam den Threadtitel ändern?

Bei dem Booster bin ich mir auch sehr sicher, dass der bis 2019 fertig ist. Der obere Teil wird dagegen wohl deutlich längere Entwicklungszeit haben.

Die Planung geht gerade anders herum

Meiner Meinung ist das nur eine vereinfachte Darstellung für die Öffentlichkeit.
Ich schließe mich dem was "blackman" sagt schon an, aber nur wenn es darum geht wenn man betrachtet was alles zu tun ist bis für die Crew-Version alles Konstruiert ist.
Die Grundversion ist eher das was ein Tanker benötigt, Innenausbau bis auf die Steuerkanzel unnötig.
Die BFR wird schon deswegen länger brauchen, weil man erst sicher sein will das alles wichtige an den Triebwerken funktioniert.
Bei den Tests bekommt man dann gleich beide Triebwerksdüsen getestet, eventuell nicht mit allen Außentriebwerken in Vakuumausstattung.
Vermutlich wird man das System sogar erstmal nur mit den drei Raptor(SL) bestücken und mit wenig Treibstoff die ersten Versuche ähnlich Grasshoper machen.
Später dann ein Teil der Außentriebwerke auch als  Raptor(SL) bestückt, damit man damit schon mal Höhenversuche und Test der Vakuumtriebwerke machen kann.
Klappt das alles, geht's mit den BFR Versuchen los.

Man will sicher nicht das eine BFR mit 42 Triebwerken hops geht, wenn man das Risiko erstmal mit kleinerem Einsatz minimieren kann.

2                      6909 m/s        3227 m/s           10136 m/s
3                      6396 m/s        3453 m/s             9849 m/s

Da das mit dem Schiff recht eindeutig ist, ist nur noch die Frage, welche Tankervariante dazu passt.

Ich bin mir ZIEMLICH sicher dass es nr 3 wird.

Zitat

2                      6909 m/s        3227 m/s           10136 m/s
3                      6396 m/s        3453 m/s             9849 m/s

Da das mit dem Schiff recht eindeutig ist, ist nur noch die Frage, welche Tankervariante dazu passt.

Ich bin mir ZIEMLICH sicher dass es nr 3 wird.

Jup, der Meinung bin ich mitlerweile auch, daher auch meine Aussage, das ich vorher mist erzählt hatte.

Die Frage ist nun, ob in der Spitze nicht dennoch Frachtraum existiert, also ob es genug freien Platz gibt.

Zu New Glenn und New Armstrong. Ich weis es ist etwas Provokannt, aber ich habe die Vermutung, dass die New Armstrong-Dimensionierung sich am jetzigen BFR orientieren wird, sprich: so groß oder größer.

Grüße aus dem Schnee

Zu New Glenn und New Armstrong. Ich weis es ist etwas Provokannt, aber ich habe die Vermutung, dass die New Armstrong-Dimensionierung sich am jetzigen BFR orientieren wird, sprich: so groß oder größer.

Genau das habe ich auch schon gedacht. 

Zitat von: Schneefüchsin am 30. September 2016, 18:14:57

Zu New Glenn und New Armstrong. Ich weis es ist etwas Provokannt, aber ich habe die Vermutung, dass die New Armstrong-Dimensionierung sich am jetzigen BFR orientieren wird, sprich: so groß oder größer.

Genau das habe ich auch schon gedacht. 

Hallo,

ich hätte spontan nichts gegen ein privates Space Race ohne den dazugehörigen kalten Krieg einzuwenden.

SpaceX hat die Architektur einer Mars-Infrastruktur vorgestellt. Ich habe es die letzten Tage nicht so verfolgt und wahrscheinlich nicht alles verstanden und hoffe, dass SpaceX-Kenner vielleicht mehr darüber wissen.

Details wie die Anzahl der Flüge sind mir erstmal egal. Meine Frage:

- Bringt der Booster das Schiff bzw. Tanker in einen LEO wie beim Shuttle oder nur auf eine Geschwindigkeit wie bei der F9-Erststufe. Bei Fall 1 wären die Anforderungen an den Booster sehr viel höher.

- Schiff und Tanker bilden den Transport zum Mars. Beides soll wieder auf der Erde landen und wiederverwendet werden können. Da baut SpaceX quasi ein Shuttle und einen Heavy Lifter.

- Das Schiff soll auf dem Mars landen und komplett so wieder starten, zurückfliegen und auf der Erde landen. Im Vergleich zur NASA DRM5 ist das, sagen wir mal, kein besonders optimiertes Scenario und erinnert doch eher an SF-Romane, oder ?

Klärt mich auf, wenn ich da am Ablauf irgendwas mißverstanden habe.

Ohne jetzt auf die einzelnen Rechnungen von Schneefüchsin e.t.c einzugehen: Ich habe mir den Vortrag und die Folien angesehen und das hat die Frage doch sehr eindeutig beantwortet:

Der Booster bringt das Schiff/den Tanker nur auf eine suborbitale geschwindigkeit, wie auch die F9-Erststufe. Das Schiff/Der Tanker stellen somit selbst die Zweitstufe dar. Das hat zur Folge, dass die Tanks des Raumschiffs im LEO so gut wie leer sind und wieder aufgetankt werden müssen.

Der Tanker hat das gleiche Grundgerüst wie das Schiff, aber KEINEN Frachtraum/Wohnbereich. Er besteht gewichtsmäßig quasi nur aus Tank+Triebwerke. Er braucht, um in den Orbit zu kommen auch einen Großteil seines eigenen Treibstoffs - welchen Anteil des Treibstoffs dann als "Nutzlast des Tankers" definieren könnte, weiß ich nicht genau. Jedoch sind dadurch insgesamt 5 Tanker-Flüge nötig, um das Schiff im LEO wieder vollzutanken, also sollte es nicht weniger als 1/5 der Treibstoffmasse des Schiffs sein.

Und ja, das Schiff soll dann komplett, so wie es ist ohne weitere Stufung die Beschleunigung in den Mars-Transfer-Orbit, Eintritt und Landung auf dem Mars schaffen. Auf dem Mars soll es durch ISRU wieder aufgetankt werden und komplett als eine Stufe (mit Marsgravitation sollte SSTO kein Problem sein) wieder zur Erde zurückkehren.

Das klingt erstmal höchst subobtimal, vor Allem aufgrund der Tatsache, dass man das gesamte Treibstoff/Nutzlast-Verhältnis maßgeblich durch weitere Stufung (z.B. dreistufiger Start, extra earth departure stage, die in den erdorbit zurückkehrt...) verbessern könnte. Rechnen soll es sich laut Musk trotzdem, weil

• auch bei Erststufen der Treibstoff nur ein Bruchteil der Kosten ausmacht
• die Bestandteile des Systems nach Inspektion und ohne Generalüberholung wiederverwendbar sein sollen
• die Zahlen, die für Wiederverwendung genannt werden wirklich massiv sind: 1000x Booster, 100x Tanker, 12x Schiff

Ob so eine Zuverlässigkeit in naher Zukunft erreicht werden kann? Die bisherige Erfahrung zeigt ja, dass es selbst unter optimistischsten Annahmen irgendwo zwischen Flug 100 und 200 einfach knallen MUSS (siehe Spaceshuttle: 2 Unfälle bei etwas mehr als 100 Einsätzen des Systems mit 6 verschiedenen Orbitern).

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Ob so eine Zuverlässigkeit in naher Zukunft erreicht werden kann? Die bisherige Erfahrung zeigt ja, dass es selbst unter optimistischsten Annahmen irgendwo zwischen Flug 100 und 200 einfach knallen MUSS (siehe Spaceshuttle: 2 Unfälle bei etwas mehr als 100 Einsätzen des Systems mit 6 verschiedenen Orbitern).

Die Erfahrung was beim Space Shuttle gültig, es gibt hier kein gleiches System.
Noch dazu erscheint mir das die BFR/ITS ist eine erheblich bessere Grundkonstruktion hat.
Keine Feststoffbooster, Raumschiff in einer durchgehenden Form, Hitzeschild steht nicht in Gefahr von Teilen des System beschädigt zu werden.

Man hört immer wieder von '$10 billion total development cost'. Wo kommt das her. Hat Musk das auf der Konferenz erwähnt?
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Ich hab mal grob überschlagen wie viel Platz im Raumschiff wäre.

Nur einmal angenommen es wäre ein Zylinder mit d:12 und L=20m hätte man 2260 m³ Platz.
Wir ignorieren mal den Platzbedarf für Lebenserhaltung, Material, gemeinschaftsbereiche ect (jaja) dann hätten wir für 100 Passagieren eine Kabine von rund 20 m³ oder 2,5mx4m und 2 m Höhe. Wahrscheinlich muss man diese Größe noch knapp halbieren und den Platz für das ganze andere notwendige Zeug frei zu machen - und kommen am ende auf Kabienengrößen die schon recht beengend, aber in Schwerelosigkeit wohl durchaus noch ertragbar sind.

Ich habe die 10 Milliarden bisher nur als Behauptung von einigen hier im Forum gehört, ohne Quelle.
Viel Entwicklungsarbeit und kosten sind sogar schon durch anderes erledigt und somit abgegolten.
Zb. Software zur Triebwerkssimulation mit dazugehörigem Supercomputer wurde für für die Merlins entwickelt und gefertigt. Konnte ohne große Sonderkosten für Raptor übernommen werden.
Viele Erfahrungen mit Triebwerken, die sie bei den Merlins gelernt haben müssen sie nicht nochmal komplett neu lernen.
Landen üben sie für die Falcon 9 schon, dies können sie auch relativ einfach adaptieren. (einfacher, als komplett neu entwickeln)
Den Hitzeschild haben sie schon für Dragon und Dragon 2 immer weiter entwickelt, dort ist also auch schon ein großer Teil der Arbeit erledigt worden.
Lebenserhaltungssysteme wurden für Dragon 2 entwickelt, hier haben sie also auch schon einiges an Erfahrungen.
Steuerung von Raketen und Clustertriebwerken haben sie dank der Falcon 9 schon gut gelernt, also auch keine Neuentwicklung.
Natürlich es gibt noch vieles neues, etwa die CFK-Tanks, aber daran arbeiten sie ja schon.


Übrigens in der Präsentation hieß es, das die Ausgaben bisher nur "einige Zig-Millionen" sind, dafür steht aber ein Triebwerk auf dem Teststand und sie sind mitten in der Entwicklung von neuen Tankfertigungstechnologien.

Für das Schiff nimm mal die 17m als Durchmesser, nur der Booster hat 12 Meter.
https://web.archive.org/web/20160928040332/http://www.spacex.com/sites/spacex/files/mars_presentation.pdf  (Seite 36)
Der Trip ist halt kein Zuckerschlecken.

Persönlich denke ich, dass sie Anfangs auch vor allem LEO-Flüge und Moonflybys machen werden, dafür gäbe es genug Kundschaft.
Bei Wiederverwendung wie einer der Tanker kostet der Flug zum Leo mit dem Schiff und der Rakete ja nur noch 5 Mio. (deren Zielpreise vorausgesetzt). Das durch 100 Passagiere geteilt und die Suborbitalhüpfer werden langweilig.
Das Schiff mit der Wiederverwendungszahl der Tanker ist in dem Zusammenhang legitim, da die 12 mal Wiederverwendung der Schiffe unter Annahme einer 50 Jahre Lebensdauer mit Flug alle 26 Monate gemacht wurde.

Grüße aus dem Schnee

Für das Schiff nimm mal die 17m als Durchmesser, nur der Booster hat 12 Meter.

Schon klar. Aber es verjüngt sich aber auch konisch nach oben hin. Da wollte ich einfach pi mal daumen mitteln

Zitat

Für das Schiff nimm mal die 17m als Durchmesser, nur der Booster hat 12 Meter.

Schon klar. Aber es verjüngt sich aber auch konisch nach oben hin. Da wollte ich einfach pi mal daumen mitteln

Was? Mitteln?
Kein Ausdruck auf Millimeterpapier und Kurvenanalyse? Pfuscherei!   

Grüße aus dem Schnee