SpaceX setzt den 22. September für Starships ersten Orbitalflug und die erste bezahlte Nutzlast an

SpaceX erklärte am 15. September, man peile den 22. September für den ersten Orbitalflug von Starship an, den 14. Test des Fahrzeugs und den ersten, der eine Nutzlast in eine geschlossene Erdumlaufbahn bringen soll, statt einer suborbitalen Flugbahn zu folgen. Ein 75-minütiges Startfenster öffnet um 7:15 Uhr Central Time (12:15 UTC) vom Starbase in Südtexas, dasselbe Fenster wird am 23. September als Ausweichtermin vorgehalten. Das Unternehmen erklärt, der Versuch stehe unter dem Vorbehalt der Regulierungsgenehmigung.

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Das Missionsprofil ist das bislang ehrgeizigste des Programms. Nach der Stufentrennung führt der Super-Heavy-Booster B21 einen Boostback-Burn und eine Offshore-Landungsverbrennung im Golf von Mexiko aus, eine Sequenz, die nach dem vorherigen Flug angepasst wurde. Die Oberstufe Ship 41 zündet dann ihre Raptor-Vacuum-Triebwerke, um eine Orbitalgeschwindigkeit von rund 7,8 Kilometern pro Sekunde zu erreichen, schwenkt in eine Umlaufbahn in etwa 275 Kilometern Höhe ein, absolviert sechs Umrundungen in einer fast zehnstündigen Mission, setzt ihre Satellitennutzlast aus, führt mit einem einzelnen Raptor-Triebwerk einen Deorbit-Burn aus und tritt zu einer kontrollierten Wasserung im Pazifik westlich von Chile wieder ein, so die Missionsbeschreibung.

Keine der beiden Stufen wird gefangen. SpaceX hat Super Heavy dreimal mit den „Essstäbchen“-Armen des Startturms geborgen, doch ein Fang der Ship-Stufe wurde nie versucht und ist für diesen Flug nicht geplant. Beide Fahrzeuge werden im Ozean wassern.

Ein Umsatzflug, kein reiner Test

Die Nutzlast ist der Teil, der die Wirtschaftlichkeit verändert. Flug 14 trägt 26 Serien-Starlink-V3-Satelliten, die größere Generation von Breitband-Raumfahrzeugen, die für den Start an Bord von Starship ausgelegt ist. SpaceX-Finanzvorstand Bret Johnsen sagte Investoren auf einer Goldman-Sachs-Konferenz am 10. September, der Flug werde „ein umsatzgenerierender Flug“ sein, gerade weil diese Satelliten der aktiven Konstellation beitreten werden.

Diese Einordnung ist wichtig für ein Programm, das mehr als drei Jahre mit Testmodellen geflogen ist. 26 Satelliten sind ein kleiner Bruchteil der Tausenden, die Starlink betreibt, doch das Wertversprechen von Starship beruht darauf, V3-Satelliten in großen Stückzahlen zu Kosten pro Kilogramm einzusetzen, die Falcon 9 nicht erreichen kann. Ein erfolgreicher Orbitalflug mit Aussetzen der Nutzlast wäre der erste operative Beleg für dieses Argument.

Drei der 26 Satelliten wurden mit Kameras ausgestattet, die auf den Hitzeschild des Raumschiffs gerichtet sind. SpaceX will die Bilder nutzen, um das Verhalten der Kacheln während und nach dem Aussetzen zu untersuchen, womit dasselbe Problem weiterverfolgt wird, das die Wiedereintrittstests des Programms beherrscht.

Der Hitzeschild bleibt der schwierige Teil

Die Wiedereintrittssequenz ist der Punkt, an dem sich das Risiko der Mission bündelt. SpaceX hat auf Grundlage der Daten des vorherigen Flugs mehrere Änderungen am Hitzeschutzsystem vorgenommen, so die Missionsseite. Dazu gehören zusätzliche Halterungen an Kacheln, die beim Aufstieg am ehesten abplatzen könnten, Korrekturen an Bereichen, in denen Plasma hinter die Kacheln fließen könnte, und ein gewölbtes Kacheldesign in einigen Regionen, das die Hitze in den Fugen zwischen den Kacheln nachweislich verringern kann. Zwei vom vorherigen Schiff, Ship 40, geborgene Kacheln werden auf Ship 41 erneut verwendet, die erste Kachel-Wiederverwendung im Programm.

Die Änderungen am Booster betreffen einen konkreten Fehler. Beim vorherigen Flug setzte der Super-Heavy-Booster erstmals alle 33 Triebwerke beim Boostback-Burn ein, doch die drei mittleren Triebwerke zeigten in der Endphase Anzeichen einer Eisverstopfung, wodurch die Verbrennung vorzeitig endete. Der Booster zündete daraufhin 8 der geplanten 13 Triebwerke für den Landungsburn und machte eine harte Wasserung. Der in diesem Monat fliegende Booster hat Hardwareänderungen zur Verbesserung der Triebwerksfilterung und Softwareänderungen zur Verbesserung der Wiederzündungszuverlässigkeit.

Das orbitale Profil erhöht auch die Anforderungen an die Aufsichtsbehörden. Bei einem suborbitalen Flug analysiert die Federal Aviation Administration, was passiert, wenn der Antrieb über dem Wasser versagt. Bei einem orbitalen Fahrzeug muss sie zusätzlich den Fall berücksichtigen, dass ein Deorbit-Burn nicht zündet, wodurch das Schiff in der Umlaufbahn bliebe und ein unkontrolliertes Wiedereintrittsrisiko entstünde. Diese Analyse ist der Grund, warum die Mission als „nicht vor dem 22. September“ statt mit festem Datum angegeben wird und warum der Current Operations Plan Advisory der FAA, der das Fenster für den 22. September aufführte, ein Luftraumplan ist und keine Startlizenz.

Warum der orbitale Meilenstein so lange gedauert hat

Starship hatte sein Debüt im April 2023 und ist 2026 zweimal geflogen. Alle 13 vorherigen Flüge waren bewusst suborbital angelegt, um Aufstieg, Stufentrennung, Wiedereintritt und Landung zu testen, ohne sich auf eine orbitale Flugbahn festzulegen. Die Umlaufbahn zu erreichen ist nicht einfach eine Frage zusätzlicher Geschwindigkeit; das Fahrzeug muss eine zuverlässige Wiederzündung der Triebwerke im Weltraum nachweisen, die Fähigkeit, auf der ein Deorbit-Burn beruht.

SpaceX erklärt, das Schiff werde seinen Orbital-Einschuss-Burn erst ausführen, nachdem das Flugkontrollteam eine ausreichende Redundanz der Hardware bestätigt hat, die für den Deorbit-Burn am Ende der Mission nötig ist. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, würde das Schiff einer kürzeren Flugbahn folgen, statt zu riskieren, in der Umlaufbahn zu stranden.

Die Mission fügt sich zudem in eine breitere Startfrequenz ein. Falcon 9 flog Mitte September ihre 106. Mission des Jahres 2026 und lag damit auf Kurs, den Rekord des Vorjahres von 165 Orbitalflügen zu erreichen. Die Space Force hat ihre Auftragsvergabe für nationale Sicherheitsstarts ausgeweitet und setzt zugleich auf proliferierte Konstellationen im niedrigen Erdorbit. Starship soll die schwersten dieser Missionen übernehmen, einschließlich der großen Starlink-V3-Chargen, sobald es eine operative Frequenz erreicht. Das Unternehmen braucht außerdem funktionierende Orbitalbetankung und Schiffsbergung, bevor das Fahrzeug Mond- oder Marsmissionen unterstützen kann, und beides ist auf spätere Flüge verschoben.

Warum Starlink V3 Starship braucht

Starlink V3 ist eine größere, leistungsfähigere Satellitengeneration, die um die Nutzlastbucht von Starship herum entworfen wurde. Falcon 9 kann V2-Satelliten in nützlicher Stückzahl starten, doch der Aufbau der größeren Raumfahrzeuge hängt von einem Träger ab, der sie in Mengen heben kann. Deshalb macht der erste operative Einsatz von V3 den Flug 14 zu einem kommerziellen wie technischen Meilenstein. SpaceX hat Investoren mitgeteilt, der Flug werde Umsatz erzeugen, weil die Satelliten der aktiven Konstellation beitreten, eine Seltenheit für eine Testkampagne.

Die Größe der Konstellation ist der springende Punkt. Starlink ist der Umsatzmotor, der einen Großteil von SpaceX' Ambitionen finanziert, und jede Satellitengeneration war an die verfügbare Startkapazität gebunden. Kann Starship 26 V3-Raumfahrzeuge in einem Flug aussetzen und die Leistung wiederholen, ändert sich die Wirtschaftlichkeit der Konstellation auf eine Weise, die Falcon 9 nicht erreichen kann. Kann es das nicht, bleibt der V3-Ausbau an einen kleineren Träger gebunden, für den er nie entworfen wurde.

Dieselbe Logik gilt für die übrigen Pläne von SpaceX. Orbitalbetankung, eine Voraussetzung für Starships Mondlander und jede Mars-Architektur, lässt sich erst testen, wenn das Fahrzeug zuverlässig in die Umlaufbahn gelangt und zurückkehrt. Das Unternehmen verschob im August einen Schiffsfang; Elon Musk sagte, ein Turmfang der Oberstufe werde wahrscheinlich „in ein paar Monaten“ kommen, nachdem eine Sicherheitsprüfung der Landezone am Starbase mit der FAA abgeschlossen sei. Flug 14 bringt das nicht direkt voran, doch er ist das Tor, hinter dem die späteren Meilensteine liegen.

Ein Frequenzproblem, kein reines Raketenproblem

Selbst ein sauberer Orbitalflug würde Starship weit von einem operativen Betrieb entfernt lassen. Das Fahrzeug ist 2026 zweimal geflogen, und eine nützliche Startrate zu erreichen, erfordert weit mehr als gelegentliche Testflüge. Falcon 9 dagegen flog Mitte September ihre 106. Mission des Jahres und lag damit auf Kurs, den Rekord des Vorjahres von 165 Orbitalflügen zu erreichen, laut TechTimes. Der Vergleich ist unfair gegenüber einem Testprogramm, doch es ist der Maßstab, den der Markt anlegt, wenn Starship als der Träger angepriesen wird, der große Satellitenchargen aussetzt und Missionen der nationalen Sicherheit unterstützt.

Die Bodeninfrastruktur muss mit dem Fahrzeug Schritt halten. Starbase braucht ein funktionierendes Fangsystem, Sicherheitsgenehmigungen für die Landezone und die Fähigkeit, Booster und Schiff schnell wieder startklar zu machen. Jedes davon ist ein eigenes Problem, getrennt vom Erreichen der Umlaufbahn, und jedes hat seinen eigenen Zeitplan. Flug 14 ist am besten als der Moment zu verstehen, in dem das Programm davon übergeht, zu beweisen, dass das Fahrzeug fliegen kann, hin zu dem Beweis, dass es nutzbar ist.

Worauf zu achten ist

Der erste Meilenstein ist schlicht, ob Ship 41 seine beiden Triebwerksverbrennungen abschließt und in die geplante Umlaufbahn in 275 Kilometern Höhe einschwenkt. Gelingt das, wird das Aussetzen von 26 Starlink-V3-Satelliten die erste operative Nutzlastfreigabe des Programms und der erste Test des Satelliten-Dispensers. Der zweite ist der Deorbit-Burn und der Wiedereintritt, bei dem die Änderungen am Hitzeschild an einem vollen orbitalen Energieprofil gemessen werden statt an den flacheren suborbitalen Wiedereintritten früherer Flüge. Der dritte ist der Zeitplan für die nächsten Schritte. Schiffsfänge, Orbitalbetankung und eine höhere Flugrate liegen alle noch vor uns, und keiner davon kann voranschreiten, bis SpaceX zeigt, dass es eine Nutzlast in die Umlaufbahn bringen und das Schiff in einem Stück nach Hause holen kann.

Ein erfolgreicher Flug 14 würde Starship nicht operativ machen. Er würde es glaubwürdig machen, und um diesen Unterschied geht es dem Programm seit 2023.

Titelbild: Starship startet während des Flugtests 11 vom Starbase, von Shujianyang (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons.