Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)

Helium war ja über viele Jahre nur so preiswert weil die USA auf Regierungsbeschluß ihre strategischen Reserven an die Privatwirtschaft verkaufen musste.
Helium hat ja vielfältigste Anwendungsgebiete. Und da Helium auf der Erde eine begrenzte Ressource ist, ist es so und so mehr als nur Schade, wenn man es auf solche Art und Weise "entsorgt".

Helium durch Stickstoff ersetzen macht vermutlich keinen Sinn den Stickstoff hat einen ähnlichen Siedepunkt noch dazu wäre es in Form von N2 Molekülen, also höheres Molukulargewicht,  da wäre es vermutlich besser Neon zu nehmen nur weiß ich nicht was das kostet.

Wenn man hört, daß Helium immer schwerer (in Mengen) zu beschaffen ist, also teurer wird, tun sie gut daran. Und bei BRF/BFS macht ein größerer Tank für Stickstoff vermutlich nix aus. Ist vlt auch ein einfacheres Handling bei Stickstoff.

Sie verwenden für den Tankdruck den Tankinhalt. Also Sauerstoff für den LOX Tank und Methan für den Methantank.

Stimmt , hatte ich vergessen. Und die Siedepunkte liegen ja soo weit nicht auseinander.

Das geht natürlich nur beim Start vom Erdboden mit vollen Tanks wird es etwas schwierig weil man ja einerseits unterkühltes LOX und LCH4 haben will aber andererseits genug Druck um jegliche Blasenbildung zu verhindern den sowas mögen Pumpen überhaupt nicht.

Es reicht ja eine Art Boiler im Tank, der eine gewisse Menge der jeweiligen Komponente aufheizt und deren Dampfanteil ins Gaspolster oben im Tank einleitet.

Es reicht ja eine Art Boiler im Tank, der eine gewisse Menge der jeweiligen Komponente aufheizt und deren Dampfanteil ins Gaspolster oben im Tank einleitet.

Klingt einfach, ist es aber nicht. Dann steht das warme Gas auf der Flüssigkeit, die kalt bleiben soll um Blasenbildung am Pumpeneintritt zu verhindern, abr mit dem warmen Gas wärmt sich das langsam auf. Je mehr Gas und damit je weniger Flüssiglkeit im tank ist, umso schneller und mehr erwärmt sich die Restflüssigkeit.

Zitat von: pehy am 25. August 2019, 19:45:27

Es reicht ja eine Art Boiler im Tank, der eine gewisse Menge der jeweiligen Komponente aufheizt und deren Dampfanteil ins Gaspolster oben im Tank einleitet.

Klingt einfach, ist es aber nicht. Dann steht das warme Gas auf der Flüssigkeit, die kalt bleiben soll um Blasenbildung am Pumpeneintritt zu verhindern, abr mit dem warmen Gas wärmt sich das langsam auf. Je mehr Gas und damit je weniger Flüssiglkeit im tank ist, umso schneller und mehr erwärmt sich die Restflüssigkeit.

Stimmt schon. Aber die Phase dauert nur Minuten, da spielt das keine große Rolle mehr. Außerdem benutzen sie zwar subgekühlten Treibstoff, weil das das Tankvolumen maximal nutzt und weil die Triebwerke damit mehr Schub erzeugen, aber Raptor braucht das nicht unbedingt. Langsam wärmer werdender Treibstoff schadet also nicht. Auf dem horizontalen Teststand läuft es mit Treibstoff am Siedepunkt, hat Elon Musk in einem tweet verraten.

Im Augenblick rätseln sie bei NSF über Daten, die sie aus Umweltstudien für Falcon 9, FH und Starship entnommen haben. Danach ist Starship sehr viel leiser als Falcon. So viel, daß der Schallpegel für SuperHeavy mit 31 Triebwerken deutlich unter dem für Falcon 9 liegt.

Dazu passen Bemerkungen von verschiedenen Leuten, die den Hopper-Test life von Boca Chica village aus beobachtet haben. Die meinen, der Geräuschpegel war sehr niedrig im Vergleich zu anderen Starts, die sie erlebt haben. Das war zwar nur ein Triebwerk aber der empfundene Schallpegel geht nicht linear hoch mit der Anzahl der Triebwerke.

https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=47506.msg1990222#msg1990222

Wenn das auch nur annähernd richtig ist, dann sind die Anforderungen an die Pads nicht sehr hoch.

Unter anderem wurde gesagt, daß der Schallpegel stark davon abhängt, wie gut die Verbrennung in der Brennkammer ist. Nachverbrennung im Abgasstrahl ist sehr laut. Verbrennung in der Raptor-Brennkammer mit Gas/Gas und bei hohem Druck dürfte gut sein, obwohl die Brennkammer sehr klein ist.

Das wundert mich nicht wirklich, falls man die Synchronisation der Boostertriebwerke gut hinbekommt werden vielleicht die inneren Triebwerke fast keinen Einfluss auf die Lautstärke haben und äußeren vielleicht den Faktor 10 oder etwas weniger, also 10db

Daß es nicht so laut ist wie allgemein angenommen wurde, wundert mich auch nicht. Aber weniger als Falcon 9, nicht nur weniger als FH, trotz des viel höheren Schubs überrascht mich doch sehr. Es erklärt aber die recht einfache Pad-Konstruktion.

Zumindest was die Geräuschunterdrückung betrifft.

Die thermischen (etc.) Anforderungen bleiben hoch.

Ist die Superheavy eigentlich die erste große Rakete die von unten betankt werden soll oder gab es das schon vorher?

Die thermischen (etc.) Anforderungen bleiben hoch.

Sie verwenden die Konstruktion wie auf den Testständen in McGregor, wasserdurchflossene Stahlrohre für die Flammendeflektoren. Darauf feuern sie eine vollgetankte Falcon 9 Erststufe, bis der Tank leer ist.

Ein Bild des eines Teils der gelieferten Flossen eines Landebeins.
Bin gespannt was wir noch bald zu sehen bekommen.

Wieso verwendet man eigentlich Methan und nicht Wasserstoff als Treibstoff?

Wieso verwendet man eigentlich Methan und nicht Wasserstoff als Treibstoff?

Ein Video sagt mehr als 1000 geschriebene Worte:



Ab ca. Minute 20 gehts um den Treibstoff aber auch der Rest des Videos ist hochinteressant.

Das liegt daran das Starship für den Mars entwickelt wird.


<sup>Herstellung von Raketentreibstoff auf dem Mars
Der Sabatier-Prozess mit nachgeschalteter Elektrolyse des Wassers (s. o.) wurde als entscheidender Faktor zu Kostenreduzierung bei (bemannten) Mars-Missionen identifiziert. Hierbei wird durch Nutzung der vor Ort vorhandenen Ressourcen (In-Situ Resource Utilization) Raketentreibstoff in Form von Methan und Sauerstoff produziert und eingelagert. Verbraucht werden der von der Erde mitgebrachte Wasserstoff sowie Kohlenstoffdioxid, welches den Hauptbestandteil der Marsatmosphäre bildet. Die stöchiometrische Mischung der Treibstoffkomponenten liegt bei 3,5 : 1 (Massenanteile) Sauerstoff zu Methan, wobei durch den einfachen Sabatier-Prozess lediglich ein Wert von 2 : 1 erreicht wird. Um die Sauerstoffausbeute zu erhöhen, bietet es sich an, zusätzlich die Wassergas-Shift-Reaktion in umgekehrter Reihenfolge ablaufen zu lassen, wobei sich folgende Reaktionsgleichung ergibt

Die Reaktion ist leicht exotherm, und durch Elektrolyse des Wassers ließe sich ein Mischungsverhältnis von 4 : 1 (leichter Sauerstoffüberschuss) erreichen. Alternativ ließe sich das bei der Sabatier-Reaktion erzeugte Methan teilweise pyrolysieren (siehe vorheriger Abschnitt). Der entstehende Wasserstoff könnte erneut im Sabatier-Reaktor verwendet werden, um das gewünschte Produktmengen-Verhältnis zu erreichen.

Zur praktischen Durchführung ist es geplant, in einer vorgelagerten, unbemannten Mission einen Reaktor zum Mars zu transportieren, der Methan und Sauerstoff als Treibstoff herstellt. Dieser kann von einer nachfolgenden, bemannten Mission für Expeditionen auf dem Mars und für den Rückflug genutzt werden. Entscheidend ist, dass durch Anwendung der beschrieben Technologien eine Gewichtsreduzierung von 18 : 1 erzielt werden kann. Dies ist dadurch möglich, dass nur noch das leichte Element Wasserstoff zum Mars transportiert werden muss, die vergleichsweise schweren Elemente Kohlenstoff und Sauerstoff jedoch vor Ort (in situ) gewonnen werden.</sup>

https://de.wikipedia.org/wiki/Sabatier-Prozess

...

Klar das video ist Super ... total vergessen

Entscheidende Faktoren für Methan sind einerseits viel höherer Schub aus den Triebwerken als mit Wasserstoff, siehe die riesige, extrem teure Delta IV Heavy. Wasserstoff für Start von der Erde ist nicht sinnvoll. Jedenfalls nicht ohne zusätzliche Feststoffbooster, die im Gegensatz zur Wiederverwendung stehen.

Zweiter großer Nachteil von Wasserstoff ist die schwierige Lagerung für lange Flüge. Wasserstoff will verdampfen. Aus dem Grund war auch Wasserstoff zum Mars der große Schwachpunkt im Konzept von Robert Zubrin. SpaceX produziert Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser auf dem Mars. Wasserstoff zum Mars war nie angedacht.

Und als letzter Punkt kommt noch die geringe Dichte des gelagerten Wasserstoffs dazu: Dadurch müssen die Tanks und die gesamte Rakete wesentlich größer sein und die Trockenmasse steigt.

SpaceX produziert Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser auf dem Mars.

Sollte das nicht heißen: "SpaceX produziert aus Wasser und Kohlendioxid, Methan und Sauerstoff auf dem Mars."?

Nachfolgendes bezieht sich auf vorgehendes:

MarsMCT bezog sich auf zubrins Mars Direkt, beidem der H2 für den Sabatier-Prozess erst von der Erde bis zum Mars geschafft werden sollte

Vielleicht ist es ja eine optische Täuschung, aber mir erscheinen die Stahlringe in Florida auf den Videos (z.B. [ Invalid YouTube link ]) einen größeren Durchmesser als Starship MK2 zu haben.

Vielleicht ist es ja eine optische Täuschung,............

Ist es. Die Pixel-Zähler waren am Werk und sagen, der Durchmesser ist der gleiche.

Die Ringe liegen weiter vorne und sind daher auf dem Videoanfang größer. Aber nur, weil sie weiter vorne liegen.

Bei 1:05 Minuten liegen die Ringe weiter hinten und dann sind sie auf einmal kleiner als die Rakete. Aber Achtung: Man darf nur die Breite der Ringe vermessen, nicht die Tiefe. Denn die Tiefe ist dann immer noch größer, da die Ringe in einem anderen Winkel zur Kamera gefilmt wurden als die Rakete.

Ach ist das schön, mal einen deutschen Pressetext über die BFR zu lesen. 

https://www.n-tv.de/wirtschaft/Musk-zeigt-sein-neues-Mars-Raumschiff-article21282292.html

Ich habe auch hier den Eindruck (nach der verpassten Chance bei den Elektroautos), dass Europa/Deutschland wieder eine Chance und somit den Anschluss verpassen.

Komisch, dass die deutsche Presse kaum etwas über die private Entwicklung einer Rakete, die mal zum Mars soll, berichtet.