Sind Raumfahrzeuge zum einmaligen Gebrauch?

Die TL;DR-Antwort lautet: Es kommt darauf an.

Was die Branche schnell verändert, ist, dass einige Raketen jetzt teilweise (sogar größtenteils) wiederverwendbar sind. Unten landen die beiden Booster der Falcon Heavy. Beide werden von früheren Flügen wiederverwendet.

SpaceX und Blue Origin haben beide Booster gestartet und erfolgreich gelandet, und beide Unternehmen haben diese Booster erneut geflogen. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass beide nur versuchen, in den Low Earth Orbit (LEO) zu gelangen, was eine kurze Reise ist.

Im Gegensatz dazu ist praktisch keines der von der NASA entwickelten SLS-Systeme wiederverwendbar , da diese Rakete darauf abzielt, viel größere Nutzlasten in den Weltraum zu bringen

[W] Wir haben tatsächliche Designentscheidungen, die eine Wiederherstellung von SLS einfach völlig unpraktisch machen. Es konzentriert sich darauf, die große Nutzlast in eine hohe Umlaufbahn zu bringen, und indem es die Notwendigkeit der Wiederverwendbarkeit ignoriert, folgt es Designprinzipien, die eine Bergung völlig unpraktisch machen.

Meistens ja. Die anderen Antworten beziehen sich auf die Ausnahmen (Space Shuttle und SpaceX Falcon 9/FH).

Für den größten Teil der Geschichte der Raumfahrt war die Wiederverwendung ein Traum. Die ersten Raketen wurden von Interkontinentalraketen abgeleitet, für die eine Wiederverwendbarkeit sinnlos war. Also wurde die gesamte Rakete weggeworfen, und für bemannte Missionen kehrte nur die Rückkehrkapsel auf die Erde zurück. Diese könnten theoretisch wiederverwendet werden, aber niemand hat sich die Mühe gemacht.

Später schienen verschiedene Experimente immer wieder zu zeigen, dass die Wiederverwendbarkeit benötigte Technologie über den aktuellen Stand der Technik hinausgeht und / oder teurer in der Konstruktion wäre als der Bau einiger Raketen (was bedeutet, dass wiederverwendbare Systeme eine viel höhere Flugrate benötigen würden, als die Nachfrage bestand). die Zeit, um wirtschaftlich zu sein). Raumfahrtagenturen haben sich immer wieder mit der Wiederverwendbarkeit befasst (zum Beispiel Dyna-Soar, Hermes, HOTOL, Sänger, MUSTARD, X-33, DC-X).

Nur die NASA versuchte, ein wiederverwendbares System in Produktion zu bringen (das Shuttle) und fand auf die harte Tour heraus, wie teuer es für einen sein würde. alle erforderlichen neuen Technologien zu entwickeln und b. renovieren den Orbiter nach jeder Landung, denn der verwendete Hightech-Ansatz war sehr wartungsintensiv.

Fast alle diese Systeme verwendeten Flügel, um das Raumfahrzeug horizontal auf einer Landebahn zu landen. Das machte sie groß, schwer und verletzlich. Das vertikale Landen einer Bühne wurde erst in den 1990er Jahren mit dem DC-X betrachtet . SpaceX und Blue Origin haben gezeigt, dass dies ein praktikabler Ansatz ist und viel billiger als ein Raumflugzeug.

Nicht alle.

Insbesondere der einzige große Fortschritt, den SpaceX gemacht hat, ist eine wiederverwendbare Trägerrakete (Falcon 9) und ein wiederverwendbares Raumfahrzeug/Lander (Dragon) , die wirtschaftlich rentabel sind .

Es gibt immer noch keine vollständig wiederverwendbaren Systeme – die zweite Stufe von Falcon 9 verbrennt beim Wiedereintritt –, aber die Kosten sind relativ gering im Vergleich zum vollständigen Stapel.

Vor SpaceX gab es das Space Shuttle – mit wiederverwendbarem Orbiter und Feststoffraketen-Boostern und Einweg-Flüssigbrennstofftank. Das einzige große Problem mit dem Shuttle war jedoch die Wirtschaftlichkeit – die Starts konnten sich nie rentieren, weil der Prozess der Überholung und Vorbereitung des Orbiters nach jeder Landung außergewöhnlich kostspielig war – so wie Systeme, die 50 Flüge überstehen sollten, nach 5 ausfallen würden , und musste nach jedem einzelnen überprüft werden. Der Start und die Überholung von Falcon 9 kostet etwa 1/10 der Kosten eines Shuttle-Starts, und obwohl die Nutzlast geringer ist, macht der Kostenunterschied das System tatsächlich rentabel und in der Lage, eigene F&E und Wachstum zu finanzieren, anstatt eine ewige Geldsenke zu sein.