Da SpaceX inzwischen mehrmals pro Woche seine wiederverwendbare Rakete Falcon 9 startet, ist das amerikanische Unternehmen schnell zu einem Giganten der globalen Raumfahrt geworden. Es ist weit entfernt von den Tagen des amerikanischen Space Shuttles, das während seiner Lebensdauer zwischen 1981 und 2011 durchschnittlich 4,5 Mal pro Jahr startete. Manchmal werden die Begriffe „Rakete“ und „Space Shuttle“ synonym verwendet, aber es gibt einen wichtigen Unterschied zwischen den beiden.
Eine Rakete ist die Trägerrakete, die eine Besatzung oder Nutzlast in den Weltraum befördert, während das Space Shuttle ein spezieller wiederverwendbarer Orbiter war, der Raketen nutzte, um in die Umlaufbahn zu gelangen und dann wie ein Flugzeug zur Landung zurückzukehren. Einfach ausgedrückt ist die Rakete das Startsystem, während das Space Shuttle das Fahrzeug ist, das es transportiert. Wenn Sie den Start eines Space Shuttles beobachten, können Sie deutlich erkennen, wie die beiden Seitenraketen das Fahrzeug in den Weltraum treiben. Nach ein paar Minuten, während die Raumfähre in vollem Gange ist, lösen sich diese beiden Seitentriebwerke und fallen ins Meer, bevor sie zur Wiederverwendung geborgen werden.
Unterdessen treiben die drei integrierten Raketentriebwerke des Space Shuttles das Fahrzeug weiterhin in die Umlaufbahn. In ähnlicher Weise beinhaltet der Start einer Falcon 9, dass der Raketenverstärker der ersten Stufe die obere Stufe einschließlich der Besatzung oder Nutzlast in den Weltraum treibt. Wie beim Space Shuttle löst sich der Booster vom Rest des Fahrzeugs, wird aber nicht aus dem Meer geborgen, sondern landet aufrecht auf der Erde.
Brechen Sie die Unterschiede auf
Moderne Raketen wie die Falcon 9 von SpaceX verfügen über eine erste Stufe und eine Oberstufe, die die Mannschaftskapsel oder Nutzlast trägt, die auf dem Fahrzeug sitzt. Das Space Shuttle bestand aus drei Hauptkomponenten: zwei seitlichen Raketenboostern, die abstürzten und später geborgen wurden, einem externen Treibstofftank, der weggeworfen wurde, und dem flugzeugförmigen Abschnitt für die Besatzung. Das Shuttle wurde auf die gleiche Weise wie herkömmliche Raketen gestartet und nutzte Raketentriebwerke, um nach oben zu fliegen und der Schwerkraft der Erde zu entkommen.
Aber schon zu Beginn einer Mission treten Unterschiede auf. Das Shuttle zum Beispiel warf seine beiden Raketenbooster und seinen Treibstofftank ab, bevor es die Umlaufbahn erreichte, während die erste Stufe der Falcon 9 zur Wiederverwendung zur Erde zurückkehrt und die obere Stufe die Mannschaftskapsel in die Umlaufbahn bringt, bevor sie sich von ihr trennt. Auf dem Heimweg trat das Shuttle mit hoher Geschwindigkeit wieder in die Erdatmosphäre ein, wobei der untere Hitzeschild den extremen Temperaturen standhielt. Dann glitt es wie ein Flugzeug seinem Ziel entgegen und landete auf einer Landebahn, bevor es durch Bremsen und ein Fallschirmsystem gestoppt wurde.
Vor der Falcon 9 fiel die erste Stufe einer Orbitalrakete ins Meer und wurde nicht geborgen. SpaceX hat eine Möglichkeit zur Landung und Wiederverwendung seines Erststufen-Boosters entwickelt, wodurch die Startkosten erheblich gesenkt werden konnten. Nach dem Aussetzen eines Raumschiffs oder einer Nutzlast führt die erste Stufe einer Falcon 9 eine Reihe von Zündungen durch, die es ihr ermöglichen, aufrecht auf einem Lastkahn zu landen, der in der Nähe der Startrampe wartet – normalerweise etwa acht Minuten nach dem Start. Anschließend ist der Falcon 9 bereit für den Relaunch. Raketen sind Allzweck-Trägerraketen, während das Space Shuttle in erster Linie ein bemanntes Raumschiff für Orbitaloperationen war, einschließlich ISS-Missionen sowie Satelliteneinsätzen und Wartungsaktivitäten.
Das Space Shuttle ist weg, aber die Raketen fliegen weiter
Nach 30 Betriebsjahren fand 2011 die letzte Space-Shuttle-Mission der US-Raumfahrtbehörde statt. Da es sich zu einem der teuersten Raumfahrtprojekte der NASA aller Zeiten entwickelte, war die Wartung des Systems für die Behörde zu teuer. Auch nach zwei tragischen Unfällen – der Challenger im Jahr 1986 und der Columbia im Jahr 2003 –, bei denen alle Besatzungsmitglieder ums Leben kamen, war die Sicherheit ein ständiges Anliegen.
Um die Kosten zu senken, ermutigte die NASA private Unternehmen, mit der Herstellung kommerzieller Raketen zu beginnen, um Besatzungen in separaten Kapseln in die Umlaufbahn zu befördern – auf die gleiche Weise, wie die Raumfahrtbehörde in den 1960er und 1970er Jahren im Rahmen der Programme Gemini und Apollo Astronauten in die Umlaufbahn schickte. Die NASA entwickelte außerdem eine neue Rakete namens SLS (Space Launch System) und das Raumschiff Orion für bemannte Missionen zum Mond. SpaceX, 2002 vom milliardenschweren Unternehmer Elon Musk gegründet, entwickelte die Falcon-9-Rakete und ihren wiederverwendbaren Booster der ersten Stufe.
Neun Jahre nach dem Ende des Space-Shuttle-Programms nutzten NASA und SpaceX die Falcon 9- und Crew Dragon-Kapsel, um im Jahr 2020 bemannte Raumfahrtmissionen von amerikanischem Boden aus wieder aufzunehmen, indem sie zwei Astronauten zur Internationalen Raumstation schickten und sie sicher nach Hause zurückbrachten. Die historische Mission markierte eine neue Ära für die bemannte amerikanische Raumfahrt und zeigte, dass eine wiederverwendbare Rakete in Kombination mit einer separaten Kapsel die Raumfahrt nachhaltiger machen könnte, als es das All-in-One-Design des Space Shuttle jemals könnte.