Siehst du das winzige Ding ganz links?

Das ist die Falcon 1. Sie hat eine vergleichbare Größe wie die Raumsonde New Shepard von Blue Origin und die Grasshopper von SpaceX (die vor etwa 3 Jahren sechs Mal eine ähnliche Leistung vollbracht haben, aber *technisch gesehen* nicht in den Weltraum eingedrungen sind).

Siehst du die 3 in der Mitte?

Das ist es, was SpaceX heute gelandet ist. Grasshopper / Blue Origin waren vergleichsweise kurze, langsame, experimentelle Proof-of-Concept-Flüge. Der Falcon 9-Start war eine vollwertige Orbitalrakete, die eine echte Nutzlast für eine tatsächliche Mission lieferte und auf einem Schwierigkeitsgrad operierte, der um eine Größenordnung größer war als die bisherigen Errungenschaften beider Unternehmen.

Das ist der Unterschied . *Technisch gesehen* zählen beide Landungen als "Rakete ins All gestartet und erfolgreich wieder gelandet".

Aber die ersten beiden waren im Wesentlichen "Fliege gerade nach oben und komme mit suborbitalen Geschwindigkeiten direkt wieder nach unten". Im Grunde eine vergrößerte Wasserrakete. Insbesondere beschleunigt New Shepard mit 100.000 Pfund Schub direkt auf 40 km, rollt dann auf 100,5 km aus und kommt wieder direkt nach unten.

Die Falcon 9 muss 1,5 Millionen Pfund Schub bewältigen, erreicht eine maximale Höhe von 300 km , nimmt eine Nutzlast mit in den Weltraum , bewegt sich zum Zeitpunkt des Abhebens meist horizontal zur Erdoberfläche, mit doppelter Geschwindigkeit (und 10-facher Masse also 40- fache kinetische Energie ) und muss sich dann umdrehen! , wieder in die Atmosphäre eintreten und wieder am Startplatz landen.

Was den Schwierigkeitsgrad und die entsprechende Leistung betrifft, spielt die heutige Landung in einer ganz anderen Liga als alles bisher Dagewesene.

Ganz vereinfacht gesagt:

Grasshopper / New Shepard haben "einen Tennisball hoch in die Luft geworfen und ihn gefangen".

Falcon 9 war „Schieße eine Kanonenkugel mit Überschallgeschwindigkeit, seitwärts, mit Topspin, so dass sie durch die Luft krümmt, von dem Gebäude in der Ferne abprallt, mit 3-facher Geschwindigkeit zu dir zurückkommt und immer noch genau dort landet, wo du sie geworfen hast ."

Nachtrag:

Es sollte auch beachtet werden, dass New Shepard klein/flink genug ist, dass es seinen Motor drosseln und über einem Landeplatz schweben kann, was eine kontrollierte Landung ermöglicht und/oder einen Landeversuch abbricht und es erneut versucht, wenn es nicht richtig ist. Es kann seine Abstiegsgeschwindigkeit nach Belieben steuern und langsam und sanft bis zu dem Punkt herunterkommen, an dem Sie es fast mit einer Handfernbedienung tun könnten.

Da der Falcon 9 viel größere Motoren benötigt (weil er beim Start viel schwerer ist) und zu diesem Zeitpunkt fast seine gesamte Treibstoffmasse verloren hat, kann er nicht schweben. Dies bedeutet, dass es durch eine Methode landen muss, die als Selbstmordbrand bezeichnet wird .

Ein Selbstmordbrand bedeutet, dass es seine Triebwerke in einer sehr genauen Höhe abfeuert, so dass es genau an dem Punkt, an dem es auf dem Landeplatz aufsetzt , abbremst und zum Stehen kommt .

Setzt der Abbrand eine Zehntelsekunde zu spät ein, trifft die Rakete mit mehreren hundert m/s auf die Startrampe und explodiert. Eine Zehntelsekunde zu früh, und er flacht wenige hundert Meter über der Startrampe ab, hat keinen Treibstoff mehr und fällt vom Himmel.

Es ist leicht um eine Größenordnung schwieriger zu machen, und Sie erhalten keine Wiederholungen.

Kurz gesagt, obwohl die Landung von New Shepard immer noch eine historische Leistung für sich ist, ist sie nichts im Vergleich zur Landung von Falcon 9.

Hier ist ein Bild der beiden Trajektorien. (Von Reddit )

Hier ist eine schöne Infografik, die die Unterschiede zwischen den beiden erklärt.

Kudos für beide obigen Bilder an Jon Ross von ZLSA Design .

Und hier ist noch ein lustiger Größenvergleich (Quelle unbekannt):

Dieses Video , insbesondere dort, wo ich diesen Link angedeutet habe, sollte auch einen Aspekt der Diskussion zeigen.

Der Flug von Blue Origin war geradeaus, geradeaus, mit einer ziemlich kleinen Rakete, die nicht viel nützliche Nutzlast tragen kann. Es ist eine großartige Technologiedemonstration, aber es ist nur für den Weltraumtourismus praktisch.

Der heutige Falcon-Flug war eine bezahlte orbitale Nutzlastmission. Um die Nutzlast in die Umlaufbahn zu bringen, muss die erste Stufe die zweite Stufe nicht nur in große Höhe bringen, sondern sie auch mit ziemlich hoher Geschwindigkeit in die Horizontale bringen; für die Rückkehr zum Startplatz muss es dann die ganze Geschwindigkeit aufheben und seinen Weg zurück machen, und das alles mit einer viel größeren Rakete.

SpaceX führte bereits 2012 VTVL-Flüge in geringer Höhe durch; Sie hätten innerhalb des letzten Jahres oder so mit Blue Origin mithalten können, wenn dies das Ziel gewesen wäre, aber ihre bevorzugte Strategie besteht darin, ihre großen technologischen Schritte als Teil bezahlter Nutzlastmissionen zu unternehmen.

Nichts davon soll die Leistung von Blue Origin schmälern. Die beiden Unternehmen haben einfach unterschiedliche Ziele und sehr unterschiedliche Herangehensweisen.

(Außerdem rief 1982 an, um Blue Origin und SpaceX mitzuteilen, dass sie beide das Fronting beenden müssen.)

Blaue Ursprünge

• Flog bis knapp über 100 km (100,5), gerade genug, um zu sagen, dass es in den Weltraum ging.
• An der gleichen Stelle gelandet, vermutlich geradeaus auf und ab gegangen.
• Trug eine suborbitale Nutzlast.
• Erst im Nachhinein bekannt gegeben.

SpaceX

• Trennung von der 1. Stufe bei 79,3 km, 5929 km/h (aus dem Webcast-Video)
• Zu diesem Zeitpunkt betrug die Aufwärtsgeschwindigkeit etwa (86,6-75,3)/7 oder 1,6 km/Sekunde, wie im Video gemessen. Dass es sehr grob ist, aber immer noch unter der Geschwindigkeit (5800 km / h), zeigt mir, dass wahrscheinlich die meiste Geschwindigkeit in Aufwärtsrichtung war, aber es gab eine Querbereichsgeschwindigkeit mit nicht zu vernachlässigendem Unterschied.
• Die Landung erfolgte um 9:42 Uhr. Unter Verwendung der Erdoberflächengravitation und unter der Annahme, dass keine Beschleunigung erfolgt (beides schlechte Annahmen), bedeutet dies, dass der Booster wahrscheinlich 400 km überschritten hat, viel höher als der Blue Origins-Test.
• SpaceX hat es live in die Welt übertragen
• Der Falcon 9 ist viel größer als Blue Origins.
• SpaceX führte währenddessen eine kommerzielle Mission durch.

Unterm Strich war Blue Origin eine Technologie-Demonstrationsmission, die zwar ziemlich cool und einiger Aufmerksamkeit würdig ist, aber die von SpaceX ist eine schwierigere, nützlichere Demonstration der Technologie. Beide Unternehmen verdienen Verdienste für die Bewältigung dieser schwierigen Aufgabe!

Einige der Antworten haben den Unterschied in der Größe der Fahrzeuge betont und dass die Flugbahnen sehr unterschiedlich sind. Obwohl das alles gute Punkte sind, denke ich, dass die grundlegende Sache, die die Leistung von SpaceX viel beeindruckender macht, darin besteht, dass sie mit einer unteren Stufe durchgeführt wurde, die als Teil einer regulären Mission verwendet wurde, und nicht mit einem Fahrzeug, das speziell dafür entwickelt wurde suborbitale VTOL-Flüge . Das macht einen himmelweiten Unterschied.

Bei einer Trägerrakete bedeuten ungefähr alle 10 kg zusätzliches Gewicht in der unteren Stufe (Fahrwerk, Treibmittel, Gitterflossen, alles) 1 kg weniger Nutzlast im Orbit. Es wäre sehr einfach, ein System zu haben, das so schwer ist, dass Sie Ihre Satelliten nicht mehr in den Orbit tragen können. Eine Rakete, die speziell für suborbitale VTOL-Hops entwickelt wurde, ist mit ähnlichen Steuerungsproblemen konfrontiert und muss zum Beispiel auch Triebwerke haben, die in der Lage sind, stark zu drosseln (nicht einfach). Es kann sich jedoch leisten, viel mehr Gewicht in diese Systeme zu investieren, als es eine Trägerrakete für die gesamte erforderliche Ausrüstung und das Treibmittel braucht, um es sicher auf den Boden zurückzubringen. Es muss auch nicht all das zusätzliche Delta-V für die horizontale Geschwindigkeit liefern. Auf einer Trägerrakete ist das Gewicht alles, bis zum ersten tatsächlichen Versuch, auf dem Lastkahn zu landen,

VTOL unter Raketenantrieb mit einem speziell konstruierten Fahrzeug war dagegen schon einige Male zuvor durchgeführt worden. Beispiele sind die Apollo-Mondlandungen mit geringer Schwerkraft, aber auch Fahrzeuge auf der Erde wie die Lander Grumman Lunar Lander XChallenge (obwohl die Entfernungen und Geschwindigkeiten hier viel geringer sind) und vielleicht am prominentesten der DC-X-Prototyp in den 90er Jahren. Es gibt ein tolles Video des DC-X online:

Was SpaceX mit der 1. Stufe ihres Launchers gemacht hat, ist aus technischer Sicht so schwierig, dass es wahrscheinlich lange dauern wird, vielleicht ein Jahrzehnt oder länger, bis es jemand anderem gelingt, das durchzuziehen.