Why is Elon Musk investing so heavily in the Starship project, even though currently there is no such requirement of such a heavy space vehicle?
Dafür gibt es zwei Hauptgründe:
1) Der erste Grund ist, dass Starship die weltweit erste vollständig wiederverwendbare Rakete der Orbitalklasse sein soll. Dadurch, dass Starship vollständig wiederverwendbar ist (insbesondere "schnell" wiederverwendbar), kann vermieden werden, dass die zweite Stufe bei jedem Start zerstört werden muss. Dies wiederum ermöglicht es Starship, theoretisch viel billiger zu starten als die bereits sehr billige Falcon 9. Gegenwärtig kostet der Start einer Falcon 9 etwa 28 Millionen Dollar (unter der Annahme einer nicht näher spezifizierten Anzahl von Wiederverwendungen). Elon Musk glaubt optimistisch, dass es für Starship möglich ist, Grenzstartkosten von nur 2 Millionen Dollar zu erreichen (unter der Annahme vieler Wiederverwendungen). Ich und viele andere sind skeptisch, dass die Kosten so niedrig sein werden, aber selbst wenn sie um das 10-fache höher sind, ist das immer noch billiger als Falcon 9 und liefert gleichzeitig ein Vielfaches an Nutzlast.
(Oben: Bild eines Starship, das etwa 400 Starlink-Satelliten ausliefert).
"Okay, aber das erklärt nicht, warum es so riesig ist?"
Wenn es darum geht, eine vollständige Wiederverwendbarkeit zu erreichen, hilft eine größere Rakete. Nehmen wir zum Beispiel die Hitzeschildkacheln: Mit einem Durchmesser von 9 m bildet das Starship in seiner Bauchlage einen ziemlich stumpfen Körper, der den Stagnationspunkt von der Hülle wegdrückt und die Kompressionserwärmung der Kacheln reduziert.
Außerdem machen die Kacheln (die eine bestimmte Dicke haben müssen, um eine ausreichende Isolierung zu gewährleisten) aufgrund des großen Durchmessers des Rumpfes einen geringeren Anteil an der Gesamtmasse des Fahrzeugs aus. Auch der Luftwiderstand hat einen geringeren Anteil an den DeltaV-Verlusten, da ein größerer Prozentsatz des Schubs jedes Triebwerks nun zum Anheben der Masse der Rakete verwendet wird (die im Verhältnis zum Durchmesser in dritter Ordnung gegenüber der Querschnittsfläche in zweiter Ordnung zunimmt). Die Größe der Raketen erschwert zwar ihre Entwicklung und Herstellung, aber die höhere Effizienz im Hinblick auf die vollständige Wiederverwendbarkeit ist ein positiver Nebeneffekt.
2) Der zweite Grund ist, dass Elon Musk und SpaceX die Menschheit zu einer multiplanetaren Spezies machen wollen (so steht es wörtlich im Leitbild des Unternehmens). Das bedeutet, dass sie eine Rakete bauen müssen, die in der Lage ist, sehr große und schwere Nutzlasten zu geringen Kosten zum Mars (und zu anderen Körpern im Sonnensystem) zu transportieren, damit Kolonien gegründet werden können, die sich schließlich selbst versorgen können. Die Fähigkeit von Starship, 100+ Tonnen Nutzlast zum Mars und zu anderen Körpern zu transportieren, und zwar zu den Kosten eines einzigen wiederverwendeten Falcon 9-Starts (selbst wenn man die mehrfachen Starship-Starts berücksichtigt, die nötig sind, um das zum Mars fliegende Starship in der Erdumlaufbahn aufzutanken), macht dies möglich.
"Aber wer wäre bereit, eine Kolonie auf dem Mars zu finanzieren?"
Elon hofft, dass andere gleichgesinnte Unternehmer daran interessiert sein werden, einen großen Teil der Entwicklung der Kolonie zu übernehmen, SpaceX hofft, nur der Transport für andere zu sein, um die Kolonie zu errichten, aber Elon hat gesagt, dass er ein Vermögen anhäuft, so dass er es selbst finanzieren kann, wenn niemand anderes einspringt:
Musk:" Ja, im Wesentlichen denke ich das auch. Wenn Sie so wollen, ist der Grund dafür, dass ich Vermögen anhäufe, eigentlich nur Aktien von Tesla und SpaceX. Die einzige öffentlich gehandelte Aktie, die ich besitze, ist Tesla. Das war's. Wenn Tesla und SpaceX bankrott gehen, werde ich persönlich bankrott gehen. Zu einhundert Prozent. Aber ich denke auch, warum sollte ich überhaupt versuchen, Aktien zu haben. Warum habe ich das ganze Zeug? Um auf das zurückzukommen, was ich vorhin gesagt habe: Ich denke, es ist wichtig für die Menschheit, eine raumfahrende Spezies zu werden. Und um eine Stadt auf dem Mars zu errichten, werden viele Ressourcen benötigt. Ich möchte in der Lage sein, so viel wie möglich zur Stadt auf dem Mars beizutragen. Das bedeutet einfach eine Menge Kapital."
Für ihn und in den Augen vieler anderer wird dies der Menschheit und dem Leben im Allgemeinen helfen, in unserem Sonnensystem gegen Bedrohungen wie große Asteroideneinschläge, Atomkriege usw. zu überleben.
Und schließlich, was wohl ebenso wichtig ist:
"Man möchte morgens aufwachen und glauben, dass die Zukunft großartig sein wird - und genau darum geht es bei einer raumfahrenden Zivilisation. Es geht darum, an die Zukunft zu glauben und zu glauben, dass die Zukunft besser sein wird als die Vergangenheit. Und ich kann mir nichts Aufregenderes vorstellen, als dort draußen zu sein und zu den Sternen zu fliegen. -Elon Musk