Indiens erste privat entwickelte Rakete erreicht bei ihrem Debütstart erfolgreich die Umlaufbahn

 (arstechnica.com)
1 Punkte von GN⁺ 3 시간 전 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Die Vikram-1 von Skyroot Aerospace erreichte bei ihrem Erstflug eine Umlaufbahn in rund 450 km Höhe und wurde damit Indiens erste vollständig kommerzielle Trägerrakete für Satelliten
  • Der 22 m hohe Flugkörper besteht aus drei Feststoffstufen und einer vierten Stufe mit Flüssigtreibstoff und kann mit einem 3D-gedruckten Triebwerk bis zu 350 kg in eine niedrige Erdumlaufbahn bringen
  • Nach der Trennung der dritten Stufe blieben zwei Stufen näher beieinander als erwartet, doch die endgültige Umlaufbahn entsprach mit 60 Grad Inklination nahezu den Vorhersagen vor dem Flug; auch US-Militärtrackingdaten bestätigten den Erfolg
  • Über das konservative Ziel hinaus, die Startrampe zu verlassen und Daten zu sammeln, brachte die Rakete zwei CubeSats und angeheftete Nutzlasten bis in die Umlaufbahn
  • Skyroot, das rund 160 Mio. US-Dollar eingeworben hat und mit 1,1 Mrd. US-Dollar bewertet wird, treibt Folge-Trägerraketen und eine vollständig wiederverwendbare Rakete voran und beteiligt sich an Indiens Plan, die jährlichen Starts von etwa 5 auf 50 vor 2030 zu erhöhen

Erreichen der Umlaufbahn beim Erstflug

  • Vikram-1 startete am Samstag um 6:35 Uhr UTC vom Satish Dhawan Space Center auf der Insel Sriharikota im Südosten Indiens
    • Der Start verzögerte sich um mehr als 30 Minuten, weil in letzter Minute technische Probleme behoben werden mussten
    • Nach Wiederaufnahme des Countdowns zündete der Feststoff-Booster der ersten Stufe und hob von der Startrampe ab
  • Drei Feststoffmotoren arbeiteten nacheinander und brachten die Rakete in den Weltraum; anschließend zündete die kleine vierte Stufe mit Flüssigtreibstoff und beschleunigte sie auf eine Orbitalgeschwindigkeit von rund 17.000 Meilen pro Stunde
  • Bordkameras übertrugen die Flugphasen in Echtzeit; während des Flugs traten keine schwerwiegenden Probleme auf
  • Die vierte Stufe erreichte mit einem 3D-gedruckten Triebwerk eine Umlaufbahn mit 60 Grad Inklination relativ zum Äquator und rund 450 km Höhe
    • Das entsprach nahezu den Vorhersagen von Skyroot vor dem Flug
    • Auch US-Militärtrackingdaten bestätigten das Erreichen der Umlaufbahn

Auffälligkeit bei der Stufentrennung

  • Nachdem sich die dritte und vierte Stufe getrennt hatten, scheint der ausgebrannte Motor der dritten Stufe nicht weit genug weggetrieben zu sein und blieb während einer kurzen Freiflugphase nahe an der vierten Stufe
  • Trotz dieser Situation arbeitete die vierte Stufe normal, erreichte die Zielumlaufbahn, und der gesamte Flug wurde ohne schwerwiegende Probleme abgeschlossen

Ergebnis weit über dem konservativen Ziel

  • Das Basisziel des ersten Starts war, abzuheben, den Startturm zu verlassen und während des Aufstiegs so viele Daten wie möglich zu sammeln
  • Laut IN-SPACe-Vorsitzendem Pawan Goenka entsprach das Ziel einem Flug von etwa 100 m; tatsächlich erreichte die Rakete 450 km und setzte alle geplanten Satelliten aus
  • Die obere Nutzlastsektion setzte zwei kleine CubeSats aus; mehrere zusätzliche Nutzlasten erreichten ebenfalls die Umlaufbahn, während sie an der Oberstufe befestigt blieben
  • Pawan Kumar Chandana, Mitgründer und CEO von Skyroot, sagte, er habe nicht damit gerechnet, gleich beim ersten Versuch die Umlaufbahn zu erreichen

Niedrige Erfolgsquote bei Erstflügen privater Raketen

  • Neue private orbitale Trägerraketen sind beim Erstflug nur selten erfolgreich
    • SpaceX brauchte 2008 mit Falcon 1 vier Versuche, um die Umlaufbahn zu erreichen
    • Rocket Labs Electron verfehlte beim Erststart 2017 die Umlaufbahn
    • Blue Origins Großträgerrakete New Glenn war bei ihrem Erstflug 2025 erfolgreich, doch die Ingenieure hatten bereits Erfahrung aus mehreren Starts der kleinen suborbitalen Rakete New Shepard
  • Auch Chandana ging vor dem Start davon aus, dass Erststarts privater Unternehmen statistisch fast immer scheitern und dass Erfolg schwierig ist, wenn alle Systeme neu sind

Design und Leistung der Vikram-1

  • Vikram-1 ist etwa 22 m hoch, damit kleiner als Indiens wichtigste Schwerlastraketen, und kann bis zu 350 kg Nutzlast in eine niedrige Erdumlaufbahn bringen
  • Sie ist etwas größer als Rocket Labs Electron, die erfolgreichste dedizierte Trägerrakete für Kleinsatelliten
  • Der blau-weiß lackierte Flugkörper besteht aus leichtem Carbon-Verbundmaterial
  • Benannt ist er nach dem Physiker Vikram Sarabhai, der als Vater des indischen Raumfahrtprogramms gilt
  • Skyroot startete im November 2022 die suborbitale Rakete Vikram-S erfolgreich auf eine Höhe von rund 90 km und ließ die dabei gewonnenen Erfahrungen in Vikram-1 einfließen

ISROs Anlagen und Unterstützung an der Startrampe

  • ISRO gewährte Skyroot Zugang zu Anlagen zum Gießen und Testen von Feststoff-Raketenmotoren
  • Außerdem erlaubte ISRO die Nutzung einer der beiden aktiven Startrampen am Raumfahrtzentrum Sriharikota für den Start der Vikram-1
  • Chandana ist ehemaliger ISRO-Ingenieur und gründete Skyroot 2018 gemeinsam mit dem damaligen ISRO-Wissenschaftler Naga Bharath Daka
  • Um Entwicklungszeit und Kosten pro Start zu minimieren und binnen weniger Jahre eine orbitale Trägerrakete fertigzustellen, konzentrierten sich die beiden Gründer anfangs auf Feststoff-Trägerraketen

Folge-Trägerraketen und langfristige Pläne

  • Das anfängliche Ziel der Vikram-Familie ist es, dedizierte und schnelle Startdienste für Kleinsatelliten anzubieten
  • Zwei weitere Trägerraketen sollen ebenfalls entwickelt werden
    • Vikram-1U soll zusätzliche Feststoff-Hilfsbooster erhalten und schwerere Nutzlasten transportieren
    • Vikram-2 soll eine kryogene Oberstufe einführen und die Nutzlastkapazität für niedrige Erdumlaufbahnen auf 900 kg erhöhen
  • Chandanas langfristiges Ziel ist eine große, mit Flüssigtreibstoff betriebene vollständig wiederverwendbare Rakete, die täglich aus mehreren Ländern starten kann
  • Dafür wird deutlich mehr Kapital nötig sein, doch der erste orbitale Start zeigte, dass Skyroot die Voraussetzungen für ein erfolgreiches Startunternehmen mitbringt
  • Der zweite Start einer Vikram-1 könnte vor Ende 2026 erfolgen

Finanzierung und Größe von Skyroot

  • Skyroot hat bislang rund 160 Mio. US-Dollar eingeworben und wird mit 1,1 Mrd. US-Dollar bewertet
  • Das Unternehmen hat mehr als 1.000 Mitarbeiter, die meisten davon am Hauptsitz in Hyderabad
  • Das Durchschnittsalter der Beschäftigten liegt bei 28 Jahren
  • Mit dem erfolgreichen ersten orbitalen Start gehört Skyroot auch unter den Raumfahrt-Startups außerhalb der USA und Chinas zur Spitzengruppe

Ausbau der kommerziellen Raumfahrtindustrie Indiens

  • Indien hat mit der staatlich entwickelten Polar Satellite Launch Vehicle und der schweren LVM3 kommerzielle Kunden aus den USA und Europa gewonnen
  • 2023 wurde Indien das vierte Land, das ein Raumfahrzeug auf dem Mond landete; zudem entwickelt es eine bemannte Kapsel, die Astronauten in eine niedrige Erdumlaufbahn bringen soll
  • Premierminister Narendra Modi wies an, die jährliche Zahl der Starts der indischen Raumfahrtindustrie von etwa 5 auf 50 vor 2030 zu erhöhen
  • Nach dem erfolgreichen Start rief Modi Chandana an, gratulierte dem Skyroot-Team und sagte, private Beteiligung eröffne neue Bereiche und beschleunige Innovation
  • Chandana betonte, Vikram-1 sei vollständig in Indien entworfen und gefertigt und von indischen Fachkräften gebaut worden; die Welt brauche mehr Zugänge zum Weltraum

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1 Kommentare

 
GN⁺ 3 시간 전
Meinungen auf Hacker News

  • Im privaten indischen Raumfahrtsektor gibt es neben Skyroots Feststoffrakete weitere bemerkenswerte Unternehmen.
    Agnikul plant demnächst den Start einer semi-kryogenen Kerosinrakete mit einem elektrisch gepumpten, 3D-gedruckten 25-kN-Triebwerk. In der ersten Stufe werden vier Triebwerke gebündelt; ein suborbitaler Test wurde bereits abgeschlossen, und eine teilweise Wiederverwendung per Fallschirm-Wasserung ist ebenfalls angedacht.
    Das junge Unternehmen Astrobase hat ehemalige ISRO-Wissenschaftler als Kernteam gewonnen und entwickelt ein 800-kN-Methan-/Flüssigsauerstofftriebwerk mit Full-Flow Staged Combustion (FFSC). Es hat große Metall-3D-Drucker eingeführt und plant zudem eine Wiederverwendung der ersten Stufe mit vertikalem Start und vertikaler Landung.

    • Wenn die Entwicklung eines FFSC-Triebwerks gelingt, wäre das eine enorme Leistung für die indische Luft- und Raumfahrtindustrie.
    • FFSC gilt insbesondere bei wiederverwendbaren Flüssigtreibstoff-Triebwerken als heiliger Gral.
    • Pixxel, Skyroot und Agnikul zielen darauf ab, noch in diesem Jahr orbitale Rechenzentren für Verteidigungszwecke zu starten. Das US-amerikanische NRO nutzt Indiens Pixxel für hyperspektrale Beobachtung, und Finnlands ICEYE produziert gemeinsam mit Agnikul in Indien Satelliten mit Synthetic Aperture Radar.
      Zweck sind Raketenabwehr und C4ISR. Da Sekunden entscheidend sind, experimentieren Raketenabwehrsysteme der nächsten Generation damit, Rechenleistung an den Rand zu verlagern, um Verzögerungen bei Command and Control zu reduzieren. Viele Satelliten-Startups aus den USA, China und Indien erhalten, ähnlich wie Starcloud und IQT/In-Q-Tel, auch teilweise Investitionen von Fonds mit militärischem bzw. nachrichtendienstlichem Charakter.

  • Schon bei kurzer Betrachtung gibt es bei Raketenstarts sehr viele mögliche Fehlerquellen. Die unterste Feststoffstufe verbrennt einen inneren Gummitreibstoff in Form eines ringförmigen Zylinders, daher lässt sich der Schub nicht frei drosseln oder steuern.
    Die ersten drei Stufen übernehmen grob nacheinander Start vom Boden → Erreichen der Zielhöhe → Erreichen der Ziel-Orbitalgeschwindigkeit, und jede Stufe ist auf die jeweiligen Bedingungen von Atmosphärendruck und Gravitation ausgelegt. Man kann sie auch nicht wie ein Flugzeug für direkte menschliche Steuerung bauen; der Computer muss alles erledigen, und wenn Pitch, Yaw oder Roll den Normalbereich verlassen, ist es vorbei.
    ISRO hat eine starke Erfolgsbilanz bei Starts von Feststoffraketen, und ich frage mich, ob der Großteil dieses Know-hows in die ersten drei Stufen geflossen ist. Außerdem frage ich mich, wie viel schwieriger die letzte Stufe, die Skyroot selbst entworfen und getestet und Wipro 3D gefertigt hat, im Vergleich zu den ersten drei Stufen ist.

    • Das Unternehmen besteht seit fast 8 Jahren. Für einen Hersteller von Verteidigungstechnologie ist das nicht alt, aber es hatte damit ausreichend Zeit für Entwicklung und Tests.
    • Ich würde gern wissen, welche Ressourcen sich eignen, um die Funktionsweise und Herstellung von Raketen, die relevante Mathematik und Physik sowie die benötigten Materialien zu lernen.
    • In diesem Bereich ist die sogenannte spontane schnelle Zerlegung, also eine Explosion, häufig.

  • Wenn sie mit 160 Millionen US-Dollar Finanzierung und einer Bewertung von 1,1 Milliarden US-Dollar in acht Jahren den niedrigen Erdorbit erreicht haben, ist das selbst ohne Berücksichtigung des Schuldenstands äußerst beeindruckend.

    • 160 Millionen US-Dollar Finanzierung sind 5 Millionen US-Dollar weniger als das Produktionsbudget des Films Interstellar.
    • Mich würden die endgültigen Kosten pro Start interessieren. Kann eine sehr günstige Einwegrakete bei den Kosten pro kg mit wiederverwendbaren US-Raketen konkurrieren?
      Es gibt nicht wenige Bereiche, in denen Wegwerfprodukte wiederverwendbare Produkte geschlagen haben, etwa Windeln, Stifte, Feuerzeuge und E-Zigaretten.
    • Für eine Rakete dieser Größe scheint diese Finanzierung ungefähr angemessen. SpaceX und Rocket Lab hatten bis zum ersten erfolgreichen Start ähnliche Beträge eingesammelt.
    • Wenn alle Arbeiten in Indien durchgeführt werden, sinken Material- und Arbeitskosten.
    • Wenn sie auch Lande- und Wiederverwendungstechnologie beherrschen, könnten sie zu einem gefährlichen Konkurrenten für SpaceX werden.

  • Ich halte es für das dritte Land, das diese Leistung erreicht hat; es gibt außerdem ein weiteres Startup, das wiederverwendbare Raketen entwickelt.

    • Unklar ist, welche Leistung hier mit drittem Land genau gemeint ist.

  • Wer sich für dieses Thema interessiert, dem empfehle ich Ashlee Vances When the Heavens Went on Sale. Es behandelt Astra, Firefly, Planet Labs, Rocket Lab.

    • Das hier behandelte Unternehmen ist Skyroot Aerospace.

  • Indiens Skyroot und Vikram-1 haben eine sehr starke Leistung gezeigt. In der Raumfahrtbranche gibt es große Nachfrage nach neuen Startkapazitäten für den niedrigen Erdorbit.

  • Ich frage mich, welches Telemetriesystem sie verwenden. Über der Startrampe kann man einen UHF-Link nutzen, aber nach dem Start gibt es nur wenige Abschnitte, in denen eine Verbindung möglich ist.
    Wenn man das erste Orbitalfahrzeug ohne bereits hochentwickeltes Raumfahrtprogramm startet, würde man vermutlich Ausrüstung wie Starlink mitführen wollen, um auch außerhalb der Reichweite von Bodenstationen kommunizieren zu können.

  • Der Ausdruck 3D-gedrucktes Triebwerk ist besonders interessant.

  • Ich bin sehr gespannt, was passieren wird, wenn Dutzende private Unternehmen Nutzlasten in den niedrigen Erdorbit starten können.