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

Stimmt, aber wenn ich da nicht komplett falsch liege waren die Tanke nicht mal stabil genug ohne Innendruck stabiel zu sein

Ich will auch mal meinen Senf dazu geben. Auch als SpaceX Enthusiast kaufe ich nicht alle Aussagen. 2-3 Mio. Dollar pro Flug, auch wenn es reine Betriebskosten sein sollen, davon sind wir noch Lichtjahre entfernt. Verglichen mit Grösse und Infrastruktur nähern wir uns dann der Luftfahrt. Damit man überhaupt in diese Nähe kommt, braucht es einen nahezu wartungsfreien Hitzeschild und auch sonst eine wartungsarme Technologie. Das geht vielleicht mit Hilfe der KI in 30 Jahren. Dennoch ist Starship als Entwicklungs- und Technologieträger für die Zukunft der Raumfahrt enorm wichtig. Aktuell ist es imho Wurst, ob ein Start 3 oder 30 Mio. kostet. Wichtig ist das SpaceX und andere Firmen jede Menge Hirnschmalz in das Thema stecken und nicht an irgendeinem Punkt Zufriedenheit und Technologiestillstand, wie die letzten 40 Jahre, eintritt.

S30 bekommt seine Triebwerke.

Die Vorbereitungen für den ersten "Schiff zu Schiff"-Betankungstest (geplant für 2025) sind schon recht weit gediehen, der genaue Ablauf steht bereits fest und die Hardware (z.B. Andockstutzen, Navigationssensoren, Heißgasdüsen, Quick-Disconnects) ist in Bau.
So soll z.B. der Tank ("Target/Ziel") vor dem Tanker ("Chaser/Verfolger") starten und passiv agieren, aber einen aktiven Dockinganschluß besitzen.

https://twitter.com/nasaspaceflight/status/1783876985401299002

Ist das eigentlich auch die erste offizielle Bestätigung, dass der Treibstoff Transfer Test beim letzten Flug geklappt hat?

So soll z.B. der Tank ("Target/Ziel") vor dem Tanker ("Chaser/Verfolger") starten und passiv agieren, aber einen aktiven Dockinganschluß besitzen.

Gefällt mir so, danke für die Info. Der Tank (bzw.die Tankstelle / Target) könnte eigentlich m.M.n. eine Art Dauereinrichtung werden, nicht nur für eine Mission. (Ist sicher schon ein alter Hut.) Dann wäre auch eine aufwendigere Konstruktion nicht problematisch. Wenn man möglichst viele der "aktiven Komponenten" dorthin verlagert, können die "Verfolger" und auch das "Missionschiff" umso leichter werden.  Anfliegen könnte man die Tankstelle bedarfsweise, so wie heute bei der ISS. 

Das Bild mit der Tankstelle passt aber nicht so ganz - Es ist, als ob dort die Tankwagen laufend Sprit nachfüllen würden, und dann kommt ein Kunde und nimmt alles mit

Noch etwas - die müssen ja beim Umpumpen stetig in irgend einer Richtung beschleunigen. Ob es sich da nicht lohnen würde, die ganze Kombi in Drehung zu versetzen statt die ganze Zeit Spritt zu verheizen? Und dann wieder zurück bugsieren, um nicht jedes mal eine andere Position zu haben?

@ Kelvin

Ich glaube die Begriffe sind genau anders herum:
Tankstelle ( Tanker ) ist nicht Target sondern Chaser.
Target ist ja das Ziel und damit das zu empfangene Missionsschiff.

@ Kelvin

Ich glaube die Begriffe sind genau anders herum:
Tankstelle ( Tanker ) ist nicht Target sondern Chaser.
Target ist ja das Ziel und damit das zu empfangene Missionsschiff.

Hmm, kann sein. Das wäre das "2 Komponenten System" mit Missionsschiff + Tanker. So müsste das Missionsschiff als erstes starten und warten, bis der ganze Nachschub erledigt ist.

Bei meiner Annahme (3 Komponenten - Target, Tanker, Missionsschiff) würde das Missionsschiff als letztes starten und Target / Tankstelle wäre mehrfach verwendbar. Und könnte die "Restmengen" aufbewahren. (Tanker würden immer voll starten und immer alles abliefern. Mit Ausnahme der Landungsmenge in den getrennten Tanks.)

Bin gespannt, wie sie sich entscheiden.

PS/EDIT: Ich betrachte den "schnellen Rückzieharm" als so ein "aktives System" und somit sind alle "normalen" Schiffe schon für die Tankstelle im Orbit passend (passiv) ausgerüstet. Nur diese Tankstelle im Orbit muesste noch etwas "aktives" {aufwändiges, schweres, neues) bekommen. Vermutlich hätte die Tankstelle dann beide Systeme, starten muss sie ja auch. Alle anderen Komponenten wären aber nur "passiv",  d.h. leichter, einfacher, mit nur einem System.

Bei diesem ersten Test, der hier ja beschrieben wird(!), gibt es erstmal nur 2 Arten von Schiffen, "Tanker" und "Tank", also noch kein "Missionsschiff".
Zuerst wird der Tank gestartet und im LEO platziert und fungiert dann passiv als "Ziel", dann kommt der "Tanker" mit weitgehend vollen (Zusatz?)-Tanks und steuert den "Tank/Tankstelle" aktiv an, um den mitgebrachten Treibstoff in den Tank umzufüllen.
(Zugegeben etwas viel "Tank", und etwas verwirrend, aber eigentlich ganz logisch. )

Dies ist der erste Schritt und dieser wird eben so lange getestet, bis es klappt.

Im Rahmen einer (Mond/Mars-)Mission passiert das dann eben so oft hintereinander, bis der Tank/Tankstelle ausreichend befüllt ist, um das Missionsziel zu erreichen. Nun startet das Missions-/Mond-/Mars-/Starship, fliegt den Tank/Tankstelle aktiv an und wird befüllt.   
Der nun weitgehend leere Tank verbleibt dann wohl im Orbit bis zur nächsten Mission, ausser diese soll erst jahrelang später stattfinden (Artemis!) und der große Tank nicht so lange der Gefahr einer Kollision mit Weltraummüll ausgesetzt werden.
Wenn dann irgendwann mal gleichzeitig zahlreiche Marsmissionen statfinden, wird der Tank sicher im All bleiben und es wohl sogar mehrere solcher Tankstellen im LEO geben müßen! 

Bei "aktiv" und "passiv" wird hier unterschieden in "Anflug/Andocken" und "Befüllen/Betanken".
Der Tank/Tankstelle/Target spielt beim Anlegemanöver immer eine "passive" Rolle, egal, ob da der Tanker oder das Missionsschiff ankommt, beim Betanken (nach Abschluß des Anlegemanövers) aber jedesmal eine "aktive" Rolle und aus dem Grund ist der "schnelle Rückzugsarm" wohl auch am Tank/Tankstelle. (So wie ja auch am Starttisch als Verlängerung des Tanklagers beim Start vom Boden aus!)

Ist das eigentlich auch die erste offizielle Bestätigung, dass der Treibstoff Transfer Test beim letzten Flug geklappt hat?

Könnte man so sagen. Nach SX erstem positivem Kommentar dazu gleich nach dem Flug war es etwas ruhig drüber geworden.
Geplant war ein Umfüllen von mindestens 10 t tiefgekühltem Treibstoff vom Headertank in den Haupttank.
Jetzt sagte der NASA-Vertreter: "...war erfolgreich in jeder Beziehung"

2025 soll der erste Test Schiff zu Schiff stattfinden. Erst Start des Tanks, dann 3 - 4 Wochen später des Tankers. Nach dem Test sollen beide Schiffe landen. Noch wird ausgiebig am Szenario gearbeitet, da bisher noch nicht wirklich klar ist wie sich der Treibstoff unter diesen Bedinungen verhalten wird.

Beim ersten, noch unbemannten, Mondlandeversuch des HLS-Starships wird es wohl, im Gegensatz zur bisherigen Planung, auch einen Startversuch vom Mond aus geben.

https://spacenews.com/spacex-making-progress-on-starship-in-space-refueling-technoligies

B13 hat inzwischen auch seinen ersten Cryo-Test erfolgreich absolviert.

Gibt es eigentlich öffentliche zugängliche Berechnungen, oder aussagen von NASA oder SX bezüglich der Wärmeverluste  die das Starship hat. Es wird sicher immer mit der Edelstahlseite zur Sonne ausgerichtet sein (IR-Absorption ca. 5%). Die Schwarzkörperstrahlung der Erde dürfte auf der Nachthälfte bei etwa 30 Grad liegen, da sich fast ausschließlich über den Tropen und Subtropen bewegt wird. Auf der Tagseite kommt zusätzlich zum Sonnenlicht noch die Reflektion der Erdoberfläche hinzu. Durch die Technik kommt dann auch noch Abwärme hinzu. Vermutlich werden da durchschnittlich 50 bis 100kW an Wärme auf den Treibstoff einwirken. Bisher hat man noch nichts von einer Isolierung oder aktiven Kühlung gehört, also muss dass durch Verdunstung erreicht werden. Idealerweise verbrennt man das zum Bahnerhalt. Ein Liter Methan zu verdampfen bringt etwa 1/2 kwh. Also müssten Stündlich 100 bis 200 Liter Treibstoff verdampft werden. Zum Erhalt wird also monatlich vermutlich ein Tanker benötigt.

Ein Spiegel gegen Erde u Sonne wie bei JWST wäre hier also sinnvoll. Radiatoren funktionieren nur bedingt, da diese wenn sie Richtung Erde ausgerichtet sind kontraproduktiv sind. Man benötigt eigentlich 2 Spiegel einer Richtung erde und einer Richtung Sonne. Damit müsste sich einer der beiden Spiegel  sich pro Orbit ein mal komplett um das Schiff bewegen.

Ich kann mir vorstellen, dass die Astronomen über derartige Spiegel, zumal in dieser Größe, nicht begeistert sein werden. Siehe dazu auch die Diskussionen rund um Starlink...

Ich kann mir vorstellen, dass die Astronomen über derartige Spiegel, zumal in dieser Größe, nicht begeistert sein werden. Siehe dazu auch die Diskussionen rund um Starlink...

Der Spiegel wäre dann zwangsläufig von der Erde weg gerichtet. Außerdem sind es dann keine zehntausend Schiffe, sondern vielleicht 10. Also gleichmäßig verteilt etwa alle 50 Mio. km2, oder mehr als 3 mal die Fläche Russlands. Diese homöopathische Abdeckung dürfte im Vergleich zu Starlink negierbar sein. Und wenn wir schon Tankstellen im All haben werden, dann dürfte der Weg zu Teleskopen auf dem Mond, auch in greifbare Entfernung rücken.

Der Sonnenspiegel könnte beim Übergang auf die Nachtseite so plaziert werden, dass er nicht zu sehen ist. Der Erdspiegel hat keine Sonneneinstrahlung und muss die Abwärme der Erde Spiegeln, wäre auch nicht zu sehen.

Die Frage ist ob es überhaupt Pläne dazu gibt, oder ob man die Verluste durch die Verdampfung in Kauf nimmt.

Das Starship besteht aus einwandigem Edelstahl.  Für den Flug des LunarStarshps werden dann je nachdem wie hoch die echter Nutzlast sein wird eine Zweistellige Anzahl von Tankflügen nötig hinzu kommt dann monatlich einer für die Kühlverluste.  Man wird dann wohl einige Monate lang tanken müssen.
Und wenn in der Zeit auch nur ein Mikrometeorit einschlägt, wars das mit dem LunarStarship.
Da es ja keinen Schild wie bei der ISS gibt.

.. Die Frage ist ob es überhaupt Pläne dazu gibt, oder ob man die Verluste durch die Verdampfung in Kauf nimmt.
..Bisher hat man noch nichts von einer Isolierung oder aktiven Kühlung gehört, also muss dass durch Verdunstung erreicht werden.

NASA beschäftigt sich schon länger theoretisch und mit Versuchen mit diesem Problem; rein passiv wird es wohl nicht gehen, aber mit aktiver Rückkühlung des Kryotreibstoffs,
siehe zB
"Kryotreibstoffe auf interplanetaren Flügen"
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=20181.msg560378#msg560378

https://science.nasa.gov/science-research/science-enabling-technology/zero-boil-off-tank-experiments-to-enable-long-duration-space-exploration/

Wie das gehen kann sieht man beim James Webb, da reflektieren Folien die Strahlung von der Sonne. Aufgrund der Notwendigkeiten um LOX und LCH4 flüssig zu halten und eben nicht so dicht an 0K wird das kein großes Problem werden.

Oben hat schon alepu darauf aufmerksam gemacht, daß bezüglich der "Aktivität" der Komponenten verschiedene Sichtweisen möglich sind.
Ich versuche das noch etwas mehr in seine Einzelfunktionen zu zerpflücken. um dem Begriffschaos etwas entgegenzuwirken. 
(Basierend jetzt auf dem 3 Komponenten Modell, also mit der "Dauertankstelle" im Orbit.)

1	Anflug, Positionierung:	Tankstelle  - passiv
		Tanker, Missionsschiff - aktiv
2	Fixierung, Freigabe:	Tankstelle - aktiv, beweglicher Fixiermechanismus
		Tanker, Missionsschiff - passiv, nur Haltepunkte
3	Kopplung, retraction:	Tankstelle - aktiv, bewegliche "Anschußplatte"
		Tanker, Missionsschiff - passiv, Anschlußplatte wie bisher
4	Pumpen:	Tankstelle - aktiv zum befüllen des Missionsschiffes
		Tanker - aktiv zum Befüllen der Tankstelle
		Missionsschiff - nicht nötig

EDIT/PS:  Der Testflug der im kommenden Jahr stattfinden soll würde dem entsprechend dem Start der "Tankstelle" und eines "Tankers" entsprechen und dem Umpumpvorgang.

Der Sonnenspiegel könnte beim Übergang auf die Nachtseite so plaziert werden, dass er nicht zu sehen ist. Der Erdspiegel hat keine Sonneneinstrahlung und muss die Abwärme der Erde Spiegeln, wäre auch nicht zu sehen.

Die Frage ist ob es überhaupt Pläne dazu gibt, oder ob man die Verluste durch die Verdampfung in Kauf nimmt.

Das Starship besteht aus einwandigem Edelstahl.  Für den Flug des LunarStarshps werden dann je nachdem wie hoch die echter Nutzlast sein wird eine Zweistellige Anzahl von Tankflügen nötig hinzu kommt dann monatlich einer für die Kühlverluste.  Man wird dann wohl einige Monate lang tanken müssen.
Und wenn in der Zeit auch nur ein Mikrometeorit einschlägt, wars das mit dem LunarStarship.
Da es ja keinen Schild wie bei der ISS gibt.

Ich gehe ja mal davon aus, dass man auch bei SpaceX schon mal was von Mikrometeoriten und Weltraummüll gehört hat.

Wenn man das Starship mit den Triebwerken zur Sonne ausrichtet, dürften der Wärmeeintrag deutlich geringer sein, als die genannten 50-100kW. Die Triebwerke dürften mit der Temperatur kein Problem haben und verschatten mit ihren großen Triebwerksglocken den größten Teil des Starship-Bodens.

Interessant finde ich, dass SpaceX sich für einen aktiven Adapter und einen passiven Adapter entscheiden hat und nicht für einen androgynen. Das bedeutet, dass nur Versorgungsschiff und Abnehmerschiff aneinander andocken können. Aber ein Transfer zwischen zwei Versorgungsschiffen oder zwischen zwei Abnehmerschiffen wäre nicht möglich.

Interessant finde ich, dass SpaceX sich für einen aktiven Adapter und einen passiven Adapter entscheiden hat und nicht für einen androgynen. Das bedeutet, dass nur Versorgungsschiff und Abnehmerschiff aneinander andocken können. Aber ein Transfer zwischen zwei Versorgungsschiffen oder zwischen zwei Abnehmerschiffen wäre nicht möglich.

Naja, den Begriff "andocken" asoziiert man mehr mit dem Umsteigen der Astronauten, Rohrverbindungen sind aber um Größenordnungen kleiner. Dafür kann man später für den Notfall auch Adapter im Werkzeugkasten haben. Mir wäre jedenfalls eine "androgyne, cryogene, vacuumsichere, selbstschließenede Rohrkupplung" nicht ausreichend "simple" und "stupid" 

Das alles sind natürlich nur meine Annahmen, auch wenn sie durch aktuelle Beobachtungen und meine beruflichen Praxiserfahrung mit dem "Rohrleitungszeugs" gestützt sind.

EDIT: Mehr Wert als auf "androgynität" würde ich darauf legen, daß man die Kupplungen / Dichtungen auch mit Astronautenhandschuhen wechseln kann.

Wenn man die Triebwerke zur Sonne ausrichtet ist die Fläche etwa 80% kleiner, dafür sind die Triebwerke nicht hochreflektierend wie die Edelstahlwand.
Sonne bringt 1,3kW pro m².

Die Wärmeabsorption über den Triebwerksblock ist dann wohl sogar höher als über die Stahlwand. Ist aber egal, da beides zu viel ist.
Ein einfacher Schild wie beim JWST  recht aber nicht, da die Erde selbst IR abstrahlt. Hier muss es einen weiteren Schild geben.
Einer der beiden muss zwingend um das Schiff rotieren.

Davon, dass SX etwas von Mikrometeoriten gehört hat gehe ich aus. Und dass ein einlagige dünnes Metall hier stark gefährdet ist wissen sie auch.
Im ankündigen ist Musk sonst immer spitze. Zu Wärmeschild u. Meteorschutz wurde nichts gesagt.

Ich als kritischer SX Fan, gehe mal davon aus, dass man das Thema komplett ausklammert, da man genug mit den aktuellen Problemen der Prototypen zu tun hat. Nur wenn man hier erst in ein paar Jahren beginnt, dann ist man sich bei SX intern wohl bewusst, dass man noch viele, viele Jahre von Mond und Mars entfernt ist.

Wenn man die Triebwerke zur Sonne ausrichtet ist die Fläche etwa 80% kleiner, dafür sind die Triebwerke nicht hochreflektierend wie die Edelstahlwand.

Naja, im Detail betrachtet gibt es m.M.n. noch mehr Unterschiede. Zwischen dem Außenmantel und der Tank-Innenwandung liegen nur ca 4mm Edelstahl, es gibt also optimale Bedingungen für die Wärme-Weiterleitung. Wenn die Triebwerksdüsen und verschiedene andere Schutzhüllen aber den Tank zum Großteil abschatten, dann muß sich die ankommende Wärme über viele Hürden (Engstellen) erst zum Tank (nur dem unteren!) durch Wärmeleitung "durchkämpfen". Es ist bildlich gesprochen der Unterschied, ob man einen heissen Topf mit der Hand vom Herd wegschieben möchte, oder z.B. mit der Gabel.

...Zu Wärmeschild u. Meteorschutz wurde nichts gesagt. ... gehe mal davon aus, dass man das Thema komplett ausklammert, da man genug mit den aktuellen Problemen der Prototypen zu tun hat. Nur wenn man hier erst in ein paar Jahren beginnt, dann ist man sich bei SX intern wohl bewusst, dass man noch viele, viele Jahre von Mond und Mars entfernt ist.

Erstmal ja, er klammert das Thema aus und  hält das Thema heute wohl für zweitrangig und lösbar. Und schlecht kommunizierbar, damit hat er ja auch so schon seine Probleme. Wahrscheinlichkeiten sind beim Publikum auch wenig beliebt und jeder der "Multiplizierer" betont dann das, was ihm gerade gefällt. (Das wäre ein ganz anderes Thema.)

Es wäre interessant zu wissen, wie sich 4mm Edelstahl im Vergleich zu üblichen Alu-Legierungen bei Einschlägen so verhält. Ich vermute mal, etwas besser. Die Anbringung zusätzlicher "Schutzmatten" bei Objekten die länger dieser Gefahr ausgesetzt sind (die "Tankstelle" beispielsweise) wäre aber kein unüberwindliches Problem.  Es würde ja gleichzeitig die Wärmeisolierung verbessern.   

Die Probleme mit "Aufheizung/Verdampfung" und "Meteoritenschutz" sind wohl nur scheinbar zweitrangig, da versucht wird die Zahl der Tankerflüge möglichst gering zu halten, was schon aus mehreren Gründen empfehlenswert ist.
Jeder Betankungsvorgang ist ein erhöhtes Risiko, je länger der teilbetanke Tank da rumfliegt, desto größer die Wahrscheinlichkeit eines Müll-/Meteoritentreffers usw.
Deshalb bin ich sicher, daß da auch bei SX schon jetzt dran gearbeitet wird dies zu lösen, erfordert ja wohl auch gewisse Umbauten am Schiff.
Genauso wie sie wohl auch bereits an einer Solarzellanlage oder Landebeinen für das Schiff arbeiten, obwohl wir nichts davon sehen oder hören.