SpaceX sagt, dass es die Pläne für seine Starlink Gen2-Konstellation der nächsten Generation überarbeitet hat, damit die aufgerüsteten Satelliten zusätzlich zu Starship, einem neuen und unerprobten Fahrzeug, auf seiner Arbeitspferd Falcon 9-Rakete starten können.
Die zweistufige Starship-Trägerrakete von SpaceX soll bei ihrem Debüt die größte und leistungsstärkste Rakete sein, die jemals geflogen ist. Sie soll auch vollständig wiederverwendbar sein, was theoretisch die Kosten für den Start von Nutzlasten in und über die Erdumlaufbahn senkt. Am wichtigsten ist, dass SpaceX sagt, dass Starship selbst in seiner vollständig wiederverwendbaren Konfiguration in der Lage sein sollte, bis zu 150 Tonnen (~330.000 lb) in die erdnahe Umlaufbahn (LEO) zu bringen – fast eine Größenordnung mehr als Falcon 9. Einmal gesagt auf dem Weg sein, bereits Mitte 2021 bis Anfang 2022 zu debütieren, ist nicht mehr klar, ob Starship in absehbarer Zeit für regelmäßige Starlink-Starts bereit sein wird.
SpaceX scheint die Pläne für den Einsatz von Starlink v2-Satelliten geändert zu haben. Das Unternehmen gab gestern gegenüber der FCC bekannt, dass es plant, verkleinerte v2-Satelliten auf Falcon 9 zu starten, um den Einsatz der Konstellation zu beschleunigen.
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— Alejandro Alcantarilla Romera (Alex) (@Alexphysics13) 20. August 2022
Im August 2021 scheiterte SpaceX an einer großen Überarbeitung von Starlink Gen2 mit der FCC, die das Unternehmen auf den Weg brachte, der bis heute führte. Diese Überarbeitung enthüllte Pläne, die Größe und Fähigkeiten jedes Gen2-Satelliten drastisch zu erhöhen und ihren maximalen Durchsatz von etwa 50 Gigabit pro Sekunde (Gbps) auf ~150 Gbps zu steigern. Ebenso wichtig ist, dass die Modifikation von SpaceX im August 2021 deutlich machte, dass das Unternehmen es vorziehen würde, die gesamte Konstellation mit Starship zu starten, obwohl es ein alternatives Konstellationsdesign enthielt, das sich besser für den Start von Falcon 9 eignen würde.
Im Januar 2022 entschied sich SpaceX dafür, ausschließlich die für Starship optimierte Konstellation zu verfolgen, was stark darauf hindeutet, dass das Unternehmen glaubt, dass die Rakete bereit sein würde, Starlink-Starts in naher Zukunft zu unterstützen – oder zumindest ungefähr zur gleichen Zeit, zu der die Konstellation ihre Gen2-FCC-Lizenz erhält. Mit den Vorteilen der technischen Starlink-Gen2-Satellitendetails und -Renderings, die von SpaceX und CEO Elon Musk im zweiten Quartal 2022 bereitgestellt wurden, könnte ein einziger Starship-Gen2-Start mit den aktuellen Satelliten- und Raketendesigns und mit 54 Satelliten möglicherweise etwa 7- bis 8-mal mehr nutzbare Bandbreite bereitstellen als ein Falcon 9 mit Starlink V1.5, was bedeutet, dass Starship mit nur wenigen Starts pro Jahr ähnliche Bereitstellungsergebnisse erzielen könnte.
Der Starlink Gen2-Bereitstellungsmechanismus von Starship unterscheidet sich stark vom aktuellen Starlink V1/V1.5-Ansatz von Falcon 9. (SpaceX)
Theoretisch macht es das Starship zumindest etwas einfacher, eine große Wirkung zu erzielen, selbst wenn SpaceX daran arbeitet, die Startkadenz der brandneuen Rakete zu beschleunigen, eine Aufgabe, die fast immer mehrere Jahre gedauert hat.
Zusätzliche Änderungen, die im August 2022 an seinem FCC-Lizenzantrag für Starlink Gen2 vorgenommen wurden, deuten jedoch darauf hin, dass SpaceX diese All-in-Wette auf Starship zumindest teilweise gemildert hat. Die wichtigste Änderung: die Entwicklung einer anderen Starlink Gen2-Satellitenvariante, die so optimiert wird, dass sie in die viel kleinere Nutzlastverkleidung von Falcon 9 passt. Laut SpaceX werden trotz der scheinbar großen Formfaktoränderungen, die erforderlich sind, um Gen2 fit zu machen, die für Starship und Falcon 9 optimierten Satelliten immer noch „technisch identisch“ sein.
Die Implikation ist, dass die mit Falcon 9 gestarteten Satelliten immer noch die gleiche Leistung bieten wie die mit Starship gestarteten, wenn auch in einem anderen Formfaktor. Das Einzige, was SpaceX in dem Dokument garantiert, ist jedoch, dass die von Falcon 9 gestarteten Gen2-Satelliten nicht leistungsstärker sein werden als die von Starship gestarteten, wodurch vermutlich die Anwendbarkeit bestehender Analysen in der aktuellen Starlink Gen2-Anwendung erhalten bleibt. Es ist daher möglich, dass Falcon 9-optimierte Starlink Gen2-Satelliten einen Teil ihrer Leistung im Vergleich zu der uneingeschränkten Starship-optimierten Variante opfern müssen.
Mit einem nutzbaren Durchmesser von 4,6 Metern (~15 Fuß) ist die Nutzlastverkleidung der Falcon 9 etwa 50 % schmaler als die Nutzlastbucht früherer Starship-Prototypen. Ohne eine größere Neugestaltung müssen für Falcon 9 optimierte Starlink Gen2-Satelliten wahrscheinlich vertikal in der Verkleidung sitzen, deren Standardversion 6,7 Meter hoch ist, bevor sich ihre konische Spitze nach innen zu krümmen beginnt. Mit einem Gewicht von etwa 1,25 Tonnen (~2750 lb) und einer Länge von 7 Metern (~23 Fuß) benötigt das Design von Starlink Gen2 möglicherweise nur ein paar moderate Änderungen, um auf Falcon 9 zu passen, aber sie müssen vertikal statt horizontal gestapelt werden. Die bewährte Leistung von Falcon 9 von etwa 16,5 Tonnen (inklusive Nutzlastadapter) für LEO bedeutet, dass die Rakete auf etwa 12 oder 13 Gen2-Satelliten pro Start begrenzt sein wird, was die Aufgabe jedoch etwas einfacher macht.
Wenn SpaceX so viele Starlink-Gen2-Satelliten in die vorhandene wiederverwendbare Verkleidung von Falcon 9 quetschen kann, könnte es die Effizienz (Gesamtbandbreite pro Start) jeder Starlink-Mission im Vergleich zu derselben Rakete mit 50-60 Starlink V1.5 immer noch um ~50 % steigern Satelliten. Es ist daher keine Überraschung, dass SpaceX alles zu tun scheint, um so schnell wie möglich mit dem Start von Starlink Gen2 zu beginnen, unabhängig davon, ob Starship bereit ist zu helfen oder nicht.
SpaceX optimiert Starlink Gen2-Pläne, um die Startoption für Falcon 9 hinzuzufügen
