Raumschiff vs. Saturn V: Vergleich der Raketenkapazität

Die Erforschung des Mondes war ohne Zweifel eine der größten Errungenschaften des Weltraumrennens des 20. Jahrhunderts. Aber die Geschichte schreitet voran und jetzt, im 21. Jahrhundert, sind wir entschlossen, eine Basis auf dem Mond zu errichten und diese für weitere Flüge zum Mars zu nutzen. Und die NASA wird dies nicht länger alleine tun – heute wird die Agentur auf private Unternehmen angewiesen sein, um ihre ehrgeizigen Ziele zu erreichen.

In den späten 1960er und frühen 1970er Jahren war Saturn V die fortschrittlichste Rakete, die jemals gebaut wurde – sie schloss alle 13 Missionen erfolgreich ab und beförderte insgesamt 24 Astronauten sicher an ihre Ziele. Heute wird der größte Teil der „schweren Arbeit“ auf das Starship (SN) von SpaceX fallen. Daher ist es sinnvoll, einen kurzen Vergleich zwischen Starship und Saturn V durchzuführen, um zu sehen, wie alles begann und wie weit wir bereits fortgeschritten sind.

Vergleich des Raumschiffs Saturn V: Größe und Höhe

Auch wenn zwischen diesen beiden Raketen sechs Jahrzehnte technischer Fortschritt liegen, sind die Größen von Starship und Saturn V sehr ähnlich, auch wenn das neue Raumschiff, das für den Transport größerer Nutzlasten ausgelegt ist, erwartungsgemäß größer ist. Wie viel größer ist Starship als Saturn V? Er ist 9,4 m höher, aber 1,1 kleiner im Durchmesser, wobei Saturn 110,6 m hoch und 10,1 m breit ist, während Starship 120 m hoch und 9 m breit ist.

Allerdings bestehen diese beiden Träger aus unterschiedlichen Materialien. Die berühmte Apollo-Rakete ist viel leichter als die Trägerrakete des 21. Jahrhunderts – mit 190.000 kg gegenüber 330.000 kg. Da es sich bei Saturn V nicht um eine wiederverwendbare Rakete handelte, entschieden sich die NASA-Ingenieure für leichte Einwegmaterialien – Aluminium, Asbest und Titan. Die neue Starship-Trägerrakete wird vollständig wiederverwendbar sein, daher baut SpaceX sie aus Edelstahl.

Raumschiff gegen Saturn V Power

Erwartungsgemäß ist der neue Träger leistungsstärker als der Apollo-Veteran. Tatsächlich erzeugt nur die SN-Boosterstufe fast doppelt so viel Schub wie alle drei Saturnstufen zusammen. Die erste Boosterstufe der NASA-Rakete verfügte über zehn Triebwerke, die einen Schub von 33.000 kN erzeugen konnten. In Kombination mit den beiden Zusatzstufen könnte Saturn V bis zu 40.000 kN erzeugen. Allein die erste Boosterstufe von Starship verfügt über 33 Motoren, die über 75,00 kN erzeugen. Wie viele Raketen hat Starship? Genauer gesagt, Raketenstufen? Nur zwei, aber das reicht bereits aus, um die Technologie des 20. Jahrhunderts zu übertreffen.

Angesichts des Gewichtsunterschieds benötigt Starship natürlich viel mehr Schub zum Abheben. Dies wiederum führt allein beim Start zu einem höheren Treibstoffverbrauch, aber SpaceX plant auch, alle seine Stufen wiederzuverwenden – das heißt, sie zurück zur Erde zu steuern. Aus diesem Grund wird die neue Trägerrakete mit flüssigem Methan betrieben und nicht mit einer im 20. Jahrhundert üblichen Kombination aus Kerosin, flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff.

Eine solche Wahl des Treibmittels hat zwei sehr wichtige Vorteile. Erstens ist Methan „sauberer“ als Kerosin – auch wenn wir Orbital Today und anderen seriösen Quellen zustimmen müssen, dass Kerosin so „sauber“ ist, wie der Treibstoff in den 1960er Jahren nur sein konnte. Zweitens, und vielleicht noch wichtiger für SpaceX, ist die Möglichkeit, Methan direkt auf dem Mars zu gewinnen. Das bedeutet, dass Starship für den Rückflug zur Erde keine zusätzlichen Treibstoffvorräte mitführen muss, was bedeutet, dass es eine nützlichere Nutzlast für die Marserkundung liefern könnte.

Und das führt uns zur nächsten, faszinierendsten Frage: Wie hoch ist die Tragfähigkeit von Starship? Und wie schneidet es im Vergleich zum Veteranen des 20. Jahrhunderts ab?

Nutzlastvergleich zwischen Raumschiff und Saturn V

Auch wenn SpaceX noch immer Testflüge mit seinen SN-Prototypen durchführt , ist bereits klar, dass die Tragfähigkeit von Starship deutlich größer sein wird als die seines Vorgängers aus dem 20. Jahrhundert. Laut SpaceX wird Starship je nach Zielort in der Umlaufbahn 100 bis 150 Tonnen Nutzlast befördern können.

Welche Kapazität hatte die Saturn-V-Rakete? Es war ebenfalls orbitabhängig und konnte auf kleine Entfernungen mit der neuen Trägerrakete verglichen werden. Die berühmteste Rakete des 20. Jahrhunderts könnte bis zu 140 Tonnen Nutzfracht in eine niedrige Erdumlaufbahn (LEO) befördern. Es konnte jedoch nur 43,5 Tonnen Fracht in die translunare Umlaufbahn befördern. In Anbetracht dessen übertrifft das Neue erneut das Alte – aber es ist immer noch beeindruckend, wie viel Saturn in seiner Blütezeit tragen konnte.

Starship vs Saturn V Preis: Herstellung und Markteinführung

Allein die Nutzlastkapazität impliziert bereits, dass Starship wirtschaftlicher sein wird. Dennoch sollten wir nicht vergessen, dass die Entwicklung von Weltraumtechnologie in den letzten fünfzig Jahren auch viel billiger geworden ist. Beispielsweise hat die NASA fast 6,5 Milliarden US-Dollar für die Entwicklung von Saturn V benötigt. Unter Berücksichtigung der Inflationsrate entspricht dies in den Preisen der 2020er Jahre 50 Milliarden US-Dollar. Und natürlich sind da noch die Kosten für jeden Start – zur Zeit des Apollo-Programms musste die NASA für jeden Missionsstart 185 Millionen US-Dollar auszahlen, was heute 1,3 Milliarden US-Dollar entspricht. Enorme Budgets!

Glücklicherweise ist die heutige Technologie wesentlich kosteneffizienter. Obwohl sich Starship noch im Prototypenstadium befindet, behauptet SpaceX-Gründer Elon Musk, dass der Entwicklungspreis irgendwo zwischen 5 und 10 Milliarden US-Dollar liegen würde. Bedenken Sie, dass SN vollständig wiederverwendbar sein wird, während jede Saturn-V-Boosterstufe für jeden neuen Start von Grund auf neu gebaut werden musste – das ist also ein weiterer Budgetpunkt, den Sie im Hinterkopf behalten sollten. Die geschätzten Einführungskosten für SN dürften viel günstiger sein – irgendwo zwischen 1,5 und 2 Millionen Dollar.

Wie sieht es nun mit der Nachhaltigkeit und den Auswirkungen auf die Umwelt bei der Markteinführung aus? Nun, in diesem Raum lässt sich der Elefant nicht verstecken – Raketenstarts sind immer noch schädlich für die Umwelt. Aber wie bereits erwähnt, ist Methan, das Raumschiffe antreiben soll, ein milderer Schadstoff, der auch auf dem Mars abgebaut werden kann, ohne die Ressourcen unseres Heimatplaneten auszubeuten. Sicher, die Frage des Abbaus von Weltraumressourcen lässt einige berechtigte Zweifel aufkommen – aber das ist eine Geschichte für einen anderen Tag.

Wenn man sich diesen kurzen Vergleich zwischen Starship und Saturn V ansieht, wird deutlich, dass die Menschheit beeindruckende Fortschritte beim Raketenbau gemacht hat. Andererseits werden die heutigen Errungenschaften durch prominente Designs des 20. Jahrhunderts untermauert, wobei Saturn das eindrucksvollste Beispiel ist.