„Große Anomalie“ hinter der jüngsten Explosion des SpaceX-Raumschiffs

Die nächste Starship-Rakete von SpaceX explodierte am späten Mittwoch während eines Bodentests in Südtexas und versetzte damit einem Programm, das bereits mit drei Fehlschlägen in Folge in den letzten Monaten zu kämpfen hat, einen weiteren Schlag.

Die nächtliche Explosion im Raketenentwicklungskomplex von SpaceX in Starbase, Texas, zerstörte die kugelförmige Oberstufe, die beim nächsten Starship-Testflug starten sollte. Die gewaltige Explosion löste Brände rund um das Massey-Testgelände von SpaceX aus, das nur wenige Kilometer von der Starship-Fabrik und den Startrampen des Unternehmens entfernt liegt.

Live-Streaming-Videos von NASASpaceflight.com und LabPadre – Medienorganisationen mit Kameras rund um die Sternenbasis – zeigten, wie die 15 Stockwerke hohe Rakete kurz nach 23 Uhr Ortszeit (Mitternacht EDT; 04:00 UTC) in Flammen aufging. Anwohner in bis zu 48 Kilometern Entfernung berichteten, die Explosion gesehen und gespürt zu haben.

SpaceX bestätigte, dass es bei der Starship (Nummer 36 im Bestand des Unternehmens) auf einem Prüfstand zu einer schwerwiegenden Anomalie gekommen sei, als sich das Fahrzeug darauf vorbereitete, seine sechs Raptor-Triebwerke für einen statischen Zündtest zu zünden. Diese Testzündungen gehören typischerweise zu den letzten Meilensteinen einer Starship-Startkampagne, bevor SpaceX die Rakete zur Startrampe bringt.

Die Explosion ereignete sich, als SpaceX zur Vorbereitung des statischen Brandtests gerade mit dem Befüllen von Starship mit superkaltem Methan und flüssigem Sauerstoff fertig war. Das Unternehmen teilte mit, dass das gesamte Personal rund um das Testgelände evakuiert worden sei und sich nach dem Vorfall alle in Sicherheit befanden. Feuerwehrleute der Feuerwehr von Brownsville wurden zum Unfallort entsandt.

„Unser Starbase-Team arbeitet in Zusammenarbeit mit den örtlichen Behörden aktiv daran, das Testgelände und die unmittelbare Umgebung zu sichern“, postete SpaceX auf X. „Für die Anwohner der umliegenden Gemeinden besteht keine Gefahr, und wir bitten darum, dass sich niemand dem Gebiet nähert, solange die Sicherungsmaßnahmen andauern.“

In einem separaten Beitrag auf X schrieb SpaceX-Gründer und CEO Elon Musk, vorläufige Daten deuteten darauf hin, dass ein Hochdruck-Stickstofftank im Nutzlastraum von Starship ausgefallen sei. Viele Raketen verfügen über solche Tanks oder mit Verbundwerkstoffen ummantelte Druckbehälter, die Hochdruckgase enthalten, die zum Spülen und Druckbeaufschlagen verschiedener Bereiche des Fahrzeugs verwendet werden. Diese Tanks, auch COPVs genannt, können empfindlich sein. SpaceX-Ingenieure machten die mit den COPVs verbundene Hardware für die beiden einzigen katastrophalen Ausfälle der Falcon-9-Rakete in den Jahren 2015 und 2016 verantwortlich.

Musk schrieb, dass das Stickstoff-COPV offenbar unter seinem Prüfdruck versagt habe, unter Bedingungen, die den Tank eigentlich nicht hätten beschädigen dürfen. „Wenn weitere Untersuchungen bestätigen, dass dies passiert ist, ist dies das erste Mal überhaupt bei dieser Konstruktion“, fügte Musk hinzu.

Am Mittwoch, nur wenige Stunden vor der nächtlichen Explosion auf der Starbase, hatte die Federal Aviation Administration (FAA) bekannt gegeben, dass SpaceX den 29. Juni als vorläufigen Starttermin für den nächsten Starship-Testflug festgelegt hatte. Dieser wird nun nicht stattfinden, und es ist ungewiss, wann SpaceX ein weiteres Starship flugbereit haben wird.

Masseys Testgelände, benannt nach einem ehemaligen Schießstand, liegt an einer Biegung des Rio Grande, nur wenige hundert Meter von der mexikanischen Grenze entfernt. Das Testgelände ist der einzige Ort, an dem SpaceX Starships vor der Flugbereitschaft für flugbereite Raketen einer Bewährungs- und statischen Feuerprüfung unterziehen kann.

Das Ausmaß des Schadens an der Bodenausrüstung bei Massey's war zunächst unklar. Daher ist es noch zu früh, um zu sagen, wie lange das Testgelände außer Betrieb sein wird. Nach der Explosion verfügt SpaceX jedoch vorerst nicht über eine Einrichtung, um die Vorflugtests von Starships durchzuführen.

Die unten eingebetteten Videos stammen von NASASpaceflight.com und LabPadre und zeigen die Starship-Explosion aus verschiedenen Blickwinkeln.

Die Explosion bei Massey's erinnert an den steinigen Weg von SpaceX, Starship bis zu diesem Punkt seiner Entwicklung zu bringen. In den Jahren 2020 und 2021 verlor SpaceX mehrere Starship-Prototypen aufgrund von Problemen bei Boden- und Flugtests. Das Bild von Ship 36, das in Flammen aufgeht, erinnert an diese früheren Explosionen sowie an den feurigen Untergang einer Falcon-9-Rakete auf ihrer Startrampe im Jahr 2016 unter ähnlichen Umständen wie dem Vorfall am Mittwochabend.

SpaceX hat seit April 2023 neun Starship-Raketen in Originalgröße gestartet. Vor der Explosion hoffte das Unternehmen, noch in diesem Monat den zehnten Testflug durchführen zu können. Die Erfolgsbilanz von Starship war in diesem Jahr miserabel; die letzten drei Testflüge endeten vorzeitig. Diesen Rückschlägen folgte ein triumphales Jahr 2024, in dem SpaceX bei jedem weiteren suborbitalen Testflug von Starship deutliche Fortschritte erzielte. Der Höhepunkt war der erste Start des massiven Super Heavy Boosters der Rakete mit riesigen Roboterarmen auf dem Turm der Startrampe.

Zusammengenommen sind die Super Heavy Booster-Stufe und die Starship-Oberstufe über 120 Meter hoch und bilden damit die größte jemals gebaute Rakete. SpaceX hat bereits eine wiederverwendete Super Heavy Booster-Stufe eingesetzt und Starship selbst so konzipiert, dass es wiederverwendbar ist.

Nach den Erfolgen des letzten Jahres schien SpaceX auf Kurs für einen vollständigen Orbitalflug, einen Versuch, Starship einzufangen und zu bergen, sowie eine wichtige Betankungsdemonstration im Weltraum im Jahr 2025 zu sein. Die Betankungsdemonstration wurde offiziell auf 2026 verschoben, und es ist fraglich, ob SpaceX in den kommenden Monaten genügend Fortschritte machen wird, um vor Ende dieses Jahres die Bergung eines Raumschiffs zu versuchen.

SpaceX stellte im Januar bei einem Testflug ein verbessertes Starship-Design namens Version 2 oder Block 2 vor. Seitdem folgte ein Rückschlag auf den anderen.

Das neue Starship-Design ist etwas höher als die Version, die SpaceX 2023 und 2024 flog. Es verfügt über einen verbesserten Hitzeschild, um der extremen Hitze beim Wiedereintritt in die Atmosphäre besser standzuhalten. SpaceX installierte außerdem ein neues Treibstoffleitungssystem, um Methantreibstoff zu den Raptor-Triebwerken des Raumschiffs zu leiten, sowie ein verbessertes Avionikmodul zur Steuerung der Ventile und Sensorik des Fahrzeugs.

Trotz – oder vielleicht gerade wegen – all dieser Änderungen für Starship Version 2 konnte SpaceX die Erfolge der letzten zwei Jahre mit Starship nicht wiederholen. Raumfahrzeuge, die im Januar und März zu Testflügen gestartet waren, gerieten wenige Minuten nach dem Start außer Kontrolle und verstreuten Trümmer über das Meer und in mindestens einem Fall auf ein Auto auf den Turks- und Caicosinseln.

Die SpaceX-Ingenieure kamen zu dem Schluss, dass der Ausfall im Januar wahrscheinlich durch starke Vibrationen verursacht wurde, die Treibstofflecks und Brände im Triebwerksraum des Raumfahrzeugs auslösten und so zu einem vorzeitigen Abschalten der Triebwerke führten. Die Ingenieure sagten, die Vibrationen stünden wahrscheinlich in Resonanz mit der Eigenfrequenz des Fahrzeugs und verstärkten die Erschütterungen über das von SpaceX vorhergesagte Maß hinaus.

Der Flug im März scheiterte auf ähnliche Weise, doch die Ermittler von SpaceX kamen zu dem Schluss, dass die wahrscheinlichste Ursache ein Hardwarefehler in einem der Triebwerke des Raumschiffs war, also eine andere Fehlerart als zwei Monate zuvor.

Beim letzten Testflug von SpaceX mit Starship im vergangenen Monat schloss die Rakete die Aufstiegsphase planmäßig ab und schien die Probleme der beiden vorherigen Starts zu überwinden. Doch kurz nach dem Abschalten der Raptor-Triebwerke begann das Raumschiff aufgrund eines Treibstofflecks zu taumeln. Dies verhinderte einen gelenkten Wiedereintritt, um die Leistungsfähigkeit neuer Hitzeschildmaterialien zu testen.

SpaceX arbeitet an einem Starship der dritten Generation, genannt Version 3, das laut Angaben des Unternehmens bis Ende dieses Jahres flugbereit sein könnte. Das verbesserte Starship Version 3-Design wird dank größerer Treibstofftanks und leistungsstärkerer Raptor-Triebwerke schwerere Fracht – bis zu 200 Tonnen – in die Umlaufbahn befördern können. Version 3 wird zudem in der Lage sein, im erdnahen Orbit aufzutanken.

Version 3 wird vermutlich die Probleme dauerhaft beheben, die SpaceXs Starship-Entwicklung derzeit bremsen. Die SpaceX-Ingenieure müssen unzählige Probleme lösen, von der Triebwerkszuverlässigkeit und der Resonanzfrequenz des Raumschiffs über die Verstärkung des Hitzeschilds bis hin zur Reparatur der störrischen Nutzlasttür.

Sobald diese Probleme gelöst sind, wird SpaceX ein Raumschiff aus der erdnahen Umlaufbahn zurück auf die Erde bringen. Darüber hinaus stehen weitere spannende Projekte an, wie etwa die Betankung im Orbit und Mondmissionen in Zusammenarbeit mit dem Artemis-Programm der NASA. Die NASA hat mit SpaceX Verträge im Wert von über 4 Milliarden US-Dollar abgeschlossen, um ein für den menschlichen Einsatz geeignetes Raumschiff zu entwickeln, das Astronauten auf dem Mond landen und sicher wieder ins All befördern kann.

Der von der Trump-Regierung vorgeschlagene Haushaltsentwurf für die NASA sieht die Streichung der extrem teuren Space-Launch-System-Rakete und der Orion-Besatzungskapsel des Artemis-Programms nach zwei weiteren Flügen vor. Dadurch würden kommerzielle Schwertransporter den Transport von Astronauten von der Erde zum Mond übernehmen. SpaceXs Starship, das bereits von der NASA als bemannte Landeeinheit unter Vertrag genommen wurde, könnte im Rahmen von Trumps Haushaltsentwurf weitere Regierungsaufträge erhalten, um die Rolle von SLS und Orion zu übernehmen. Auch andere Raketen, wie die New Glenn von Blue Origin, könnten eine größere Rolle in der bemannten Weltraumforschung spielen.

Der offizielle Zeitplan der NASA für die erste Mondlandung der Artemis-Crew sieht die Mission für 2027 vor. Dabei sollen Astronauten mit SLS und Orion in die Nähe des Mondes gebracht werden, um dort die Mondlandefähre Starship von SpaceX zu treffen. Nach dieser Mission, bekannt als Artemis III, würde die NASA auf kommerzielle Raketen von Elon Musks SpaceX und Jeff Bezos‘ Blue Origin umsteigen, um das Space Launch System zu ersetzen.

Der Gründer und CEO von SpaceX hat unterdessen den Mars im Visier. Letzten Monat teilte Musk seinen Mitarbeitern mit, dass er Ende 2026 die ersten Raumschiffe zum Roten Planeten starten wolle, wenn die Positionen von Erde und Mars im Sonnensystem eine direkte Reise ermöglichen. Optimistischerweise möchte er ab 2028 Menschen mit Raumschiffen zum Mars schicken.

All diese Missionen basieren darauf, dass SpaceX die routinemäßigen Startvorgänge des Starships, die schnelle Wiederverwendung des Raumschiffs und der Trägerrakete sowie die kryogene Betankung im Orbit beherrscht und Systeme wie Lebenserhaltung, Kommunikation und Weltraumnavigation für eine interplanetare Reise anpasst.

Die Aufgabenliste für SpaceXs Starship-Programm ist lang – zu lang, als dass Marslandungen in den nächsten Jahren realistisch erscheinen. Auch der Zeitplan der NASA für die Mondlandemission Artemis III im Jahr 2027 ist eng, und das nicht nur wegen der Verzögerungen bei Starship. Auch die Entwicklung neuer Raumanzüge für Astronauten auf dem Mond könnte den Zeitplan für Artemis III gefährden. Die SLS-Rakete und das Orion-Raumschiff der NASA hatten im Laufe ihrer Geschichte erhebliche Verzögerungen, sodass ihre Fertigstellung im Jahr 2027 ungewiss ist.

Obwohl es noch zu früh ist, die genauen Auswirkungen der Explosion vom Mittwochabend abzuschätzen, können wir mit einiger Sicherheit sagen, dass die Chancen, dass Starship diese kühnen Zeitpläne einhalten wird, heute geringer sind als am Mittwoch.

Diese Geschichte erschien ursprünglich auf Ars Technica .