Das meiste Metall an Raketen ist in den großen Mosh-Pit am Himmel geflogen

Ich habe ein schuldiges Geheimnis, das ich jetzt teilen kann – ich geliebt die Delta IV Heavy-Rakete.

Nein, mir gefiel der Preis nicht, der absurd war und zeitweise fast 400 Millionen Dollar betrug. Dies hinderte Delta daran, andere Kunden als die US-Regierung zu haben. Mir gefiel die niedrige Flugrate nicht, nur 16 Einsätze in 20 Jahren. Dies verhinderte, dass der Betreiber der Rakete, United Launch Alliance, auch nur annähernd an einen effizienten Betrieb herankam.

Aber es gab zwei Dinge, die ich an der Delta IV Heavy-Rakete, die am Dienstag ihren letzten Start feierte, so sehr mochte. Ich habe es geliebt, ihm beim Fliegen zuzusehen. Und ich liebe das, trotz allem, es hat gezeigt, dass private Unternehmen eine Schwerlastrakete entwickeln können. Obwohl der Delta-Booster das Produkt jahrzehntelanger traditioneller Raumfahrtentwicklung war, bot er einen Einblick in die kommerzielle Startzukunft, in der wir heute leben.

Die metallischste aller Raketen

Ein Delta IV Heavy-Start im Juni 2016 produzierte das spektakulärste Startfoto, das ich je gesehen habe (siehe unten). Der Start der geheimen Mission an einem teilweise bewölkten Tag am Meer ergab nicht so sehr ein Raketenstartfoto, sondern etwas, das einem impressionistischen Gemälde mit der riesigen Staubwolke, die es aufwirbelte, ähnelte.

Es war auf jeden Fall hübsch, sie fliegen zu sehen.

Das andere Tolle daran, einem Delta IV Heavy-Start zuzusehen, ist, dass die Rakete immer so aussah, als würde sie gleich explodieren, weil ein Feuerball das Fahrzeug umhüllte.

Das liegt an den massiven RS-68-Raketentriebwerken. Das in den 1990er Jahren von Rocketdyne entwickelte entbehrliche RS-68-Triebwerk sollte kostengünstiger und leistungsstärker sein als die wiederverwendbaren RS-25-Haupttriebwerke des Space Shuttles. Beide Motoren werden mit einem kryogenen Kraftstoffgemisch aus flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff betrieben.

Das Feuerballphänomen manifestiert sich aufgrund von Konstruktionsunterschieden zwischen den RS-68- und den Shuttle-Haupttriebwerken und weil das Treibstoffventil des RS-68 länger geöffnet ist, bevor das Oxidationsmittel zu fließen beginnt. Beim Motorstart strömt im Wesentlichen nur flüssiger Wasserstoff durch den Motor, da er chemisch weniger aktiv ist als Sauerstoff.

Dieser Wasserstoff strömt aus dem Triebwerk, und da Wasserstoff im Vergleich zur Umgebungsluft sehr leicht ist, steigt er an der Außenseite der Rakete nach oben. Wenn der Fluss des flüssigen Sauerstoffs beginnt, wird der überschüssige Wasserstoff zu einem Feuerball entzündet. Dies geschieht innerhalb der letzten fünf Sekunden des Countdowns. Dieser Konstruktionsfehler war beabsichtigt und das Äußere der Rakete ist so konfiguriert, dass es dem Feuerball standhält.

Es sah jedes Mal fantastisch aus.

Ein Blick in die Zukunft

Nach der Ausmusterung der NASA-Raumfähre im Jahr 2011 wurde die Delta IV Heavy zur leistungsstärksten Rakete der Welt mit einer Tragfähigkeit von fast 29 Tonnen in die erdnahe Umlaufbahn. Nur eine Handvoll von der Regierung entwickelter Fahrzeuge, darunter die Mondrakete Saturn V der NASA und das russische Energia-Fahrzeug, verfügten über eine größere Tragfähigkeit.

Es gab eine Zeit, vor etwa 20 Jahren, als die Delta IV Heavy als primäre Trägerrakete für das Orion-Raumschiff galt, das die NASA entwickelte. Mit einer leistungsstärkeren Oberstufe – die später als „Advanced Cryogenic Evolved Stage“ (ACES) bekannt wurde – hätte es eine Rolle bei der menschlichen Erforschung jenseits der erdnahen Umlaufbahn spielen können.

Im Jahr 2006 widerlegte NASA-Administrator Mike Griffin diese Vorstellungen jedoch, indem er die Studie „Exploration Systems Architecture Study“ in Auftrag gab, was dazu führte, dass die Raumfahrtbehörde kommerzielle Optionen vermied und eine eigene Super-Schwerlastrakete entwickelte. Schließlich wurde dies als Space Launch System bekannt. Die NASA hat mehr als 20 Milliarden US-Dollar für die Entwicklung der SLS-Rakete ausgegeben, und die Kosten pro Start übersteigen 2 Milliarden US-Dollar.

In den letzten zwei Jahrzehnten bot die Existenz des Delta IV Heavy jedoch einen anderen Weg. Mit mehreren Starts von Nutzfahrzeugen, dem sogenannten verteilten Start, könnte die NASA nämlich eine nachhaltigere Explorationsarchitektur mit kostengünstigeren Raketen und Betankung im Weltraum fördern. Noch im Jahr 2019 erwogen einige innerhalb der NASA Mondmissionen mit einer Kombination aus der Delta IV Heavy und der Falcon Heavy-Rakete von SpaceX. Der Delta-IV-Booster scheint kaum ein Champion für den kommerziellen Start zu sein, war es aber ehrlich gesagt. Man könnte auf die Schwerlastfahrzeuge Delta und Falcon verweisen und sagen, dass es einen besseren Weg gibt.

Natürlich entwickelte sich eine andere Geschichte. Die Delta IV Heavy-Rakete ist nun fertig. Dank des anhaltenden Drucks des Kongresses ist die NASA bei der riesigen und teuren Rakete „Space Launch System“ geblieben. Es wird wahrscheinlich noch ein paar Missionen fliegen.

Dennoch liegt die Zukunft im verteilten Start. SpaceX mit seiner Starship-Rakete und Blue Origin mit seinem New Glenn-Fahrzeug entwickeln Pläne für mehrere Starts und Treibstoffdepots mit dem Ziel, einen nachhaltigen Plan für die Weltraumforschung zu erstellen. Um diese Zukunft zu erschließen, haben sie den Delta IV Heavy durch die Integration der Wiederverwendung noch einen Schritt weiter entwickelt.

Es ist tot, aber die Zukunft, die es einst versprochen hat, ist es nicht mehr.

Eintragsbild von United Launch Alliance