Am 2. August gab SpaceX überraschend bekannt, dass der dritte Flug des Raketensystems Falcon 1 an diesem Tag um 20 Uhr (PST) starten würde. Der erste Startversuch wurde aufgrund einer geringfügigen Parameterschwankung von 1% unter „normalen“ Betriebsbedingungen abgebrochen, aber die Startmannschaft tankte sehr schnell wieder auf und bereitete Falcon 1 für einen zweiten Startversuch vor innerhalb einer Stunde. Der zweite Startversuch schien einwandfrei zu sein. Der Merlin 1c-Motor erwachte zum Leben und hob die Rakete in die Atmosphäre. Alles schien gut zu sein, SpaceX schien auf dem richtigen Weg und sehr zuversichtlich. Minuten nach Beginn des Fluges wurde der Live-Video-Feed jedoch abgeschnitten und es wurde berichtet, dass eine Anomalie aufgetreten war. Erst später in der Woche gab SpaceX-CEO Elon Musk Details zur "Anomalie" bekannt. SpaceX hat kürzlich Videomaterial des gesamten Starts veröffentlicht, bis zu dem Punkt, an dem das Problem der Bühnentrennung auftrat und das unglückliche Fahrzeug außer Kontrolle geriet…
Was ist also an diesem frustrierenden Sonntagabend passiert? Am 6. August gab Elon Musk die Ergebnisse der Untersuchung der Startanomalie bekannt. Nach Angaben der Startingenieure wurde der SpaceX Merlin 1c-Motor in der ersten Stufe ausgeführt perfekt. Selbst nach dem Fehlstart auf dem Launchpad war der Motor innerhalb einer Stunde einsatzbereit. Diese schnelle Abwicklung vom Startabbruch bis zum Neustart ist ein großer Vorteil für das Unternehmen und ein großer Beweis für die Flexibilität der Technologie, die SpaceX im eigenen Haus entwickelt hat. Die Probleme begannen während der Bühnentrennung in einer Höhe von 35 km.
Das Problem trat aufgrund des längeren Schubabfallübergangs unseres neuen regenerativ gekühlten Merlin 1C-Triebwerks im Vergleich zum vorherigen Flug auf, bei dem unser altes ablativ gekühltes Merlin 1A-Triebwerk verwendet wurde. Im Gegensatz zum Ablationsmotor hatte der Regenerationsmotor unverbrannten Kraftstoff in den Kühlkanälen und im Verteiler, der zusammen mit einer kleinen Menge Restsauerstoff einen kleinen Schub erzeugte, der gerade ausreichte, um den Impuls des Stufentrennungsschiebers zu überwinden. - Elon Musk, Erklärung vom 6. August.
Aus dieser Aussage und aus dem Betrachten des Videos geht hervor, dass während der Trennung der ersten Stufe eine kleine Menge Kraftstoff übrig blieb, die einen kleinen Schub erzeugte, unmittelbar nachdem die Stufen voneinander weggedrückt wurden (a.k.a. "Drückerimpuls der Stufentrennung"). Bei der Trennung schien es so, als ob die erste Stufe, als sie anfing, von Falcon 1 abzufallen, wieder etwas Vorwärtsschub erhielt und gegen den Motor der zweiten Stufe prallte. Diese kleine Schubanomalie verhinderte, dass die verbrauchte erste Stufe aus der zündenden zweiten Stufe herausfiel. Diese Abfolge von Ereignissen wird in der folgenden Reihe von Screenshots festgehalten:
Da die erste Stufe nicht klar war, feuerte der Motor der zweiten Stufe in die verbrauchte erste Stufe. Dies hätte zu einem Kontrollverlust in der Raketenbahn geführt. Die SpaceX-Editoren scheinen das Video jedoch von dem Moment an, in dem die zweite Stufe ausgelöst wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem sich die Rakete im vollen Sturz befindet, zu schneiden und die dazwischen liegenden Frames mit dem Text „Faring Separation“ zu verdunkeln. Es ist nicht klar, was dies bedeutet, und es wird im Begleittext nicht erwähnt. Höchstwahrscheinlich bedeutet dies, dass die Kamera nach der Zündung der zweiten Stufe von der Rakete weggeblasen wurde.
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Die Anomalie war auf einen sogenannten "Schubtransienten" zurückzuführen, und Musk macht die Schuld auf den winzigen Schub, der während des Testschießens nicht am Boden gemessen werden konnte, da die erzeugte Kraft einfach zu gering war, um erkannt zu werden. Im Vakuum des Schwerelosigkeitsraums ist jedoch jeder große oder kleine Schub von Bedeutung:
Die Frage ist dann, warum wir dieses Problem nicht verstanden haben. Leider ist der Motorkammerdruck für diesen vorübergehenden Schub so niedrig - nur etwa 10 psi -, dass er auf unserem Bodenteststand in Texas, wo der Umgebungsdruck 14,5 psi beträgt, kaum registriert wird. Im Vakuum erzeugte dieser Kammerdruck von 10 psi jedoch genug Schub, um zu bewirken, dass die erste Stufe die zweite Stufe wieder kontaktierte - Elon Musk, Erklärung vom 6. August.
Obwohl dieses Ereignis ein offensichtlicher Rückschlag ist und für SpaceX und die Besitzer der Nutzlasten, die Falcon 1 in den Orbit bringen sollte, zutiefst traurig ist, wurden Lehren gezogen und Musk ist überzeugt, dass der nächste Start ein voller Erfolg sein wird. Schließlich sagte niemand, Raketenwissenschaft sei einfach…
Quelle: SpaceX
