SLV

Eine SLV ist eine Rakete, die eine Nutzlast von der Erdoberfläche in eine Umlaufbahn oder darüber hinaus bringt. Der Begriff umfasst das gesamte Startsystem: Triebwerke, Stufen, Lenksysteme und Strukturkomponenten, die zusammenwirken, um Schwerkraft und Luftwiderstand zu überwinden. In der Praxis reichen SLVs von kleinen Fahrzeugen, die einige hundert Kilogramm heben, bis zu Schwertransportern, die zehn- bis zwanzigtausend Kilogramm in die niedrige Erdumlaufbahn befördern können.

SLVs werden als mehrstufige Fahrzeuge gebaut, weil kein einzelnes Raketentriebwerk Orbitalgeschwindigkeit erreichen kann und gleichzeitig genug Treibstoff für den gesamten Aufstieg mitführt. Die erste Stufe, die größte und stärkste, läuft etwa zwei bis drei Minuten und hebt das Fahrzeug durch die dichteste Atmosphäre. Nach Triebwerksabschaltung trennen Sprengbolzen sie ab, und die zweite Stufe zündet in der Höhe, wo die Luftdichte gering ist. Die meisten einsatzfähigen SLVs verwenden zwei oder drei Stufen; Einwegausführungen werfen jede Stufe nach Gebrauch ab, während wiederverwendbare Varianten mindestens die erste Stufe für die Überholung zurückgewinnen.

Treibstoffe und Leistung

SLVs verbrennen flüssige Treibstoffe, feste Treibstoffe oder beide. Flüssigsysteme nutzen Kombinationen wie Flüssigsauerstoff und Kerosin oder flüssiger Wasserstoff und Flüssigsauerstoff und ermöglichen variable Schubkontrolle, erfordern aber komplexe Rohrleitungen und Kryotechnik. Feststoffraketenmotoren sind einfacher und billiger, brennen aber mit gleichbleibender Schubkraft, sobald sie gezündet sind, und lassen sich während des Flugs nicht abschalten. Eine typische moderne Mittelklasse-SLV bringt etwa 5.000 bis 10.000 Kilogramm in die niedrige Erdumlaufbahn; Schwertransporter übersteigen 25.000 Kilogramm.

Die Zuverlässigkeit von SLVs ist entscheidend, weil Startausfälle teure Nutzlasten zerstören und das Kundenvertrauen untergraben. Fahrzeuge durchlaufen umfangreiche Bodentests von Triebwerken, Strukturen und Avionik vor bemannten oder hochwertigen Missionen. Typische Ausfallmechanismen sind Strukturknicken beim Aufstieg, Turbopumpenkavitation im Triebwerk, Abweichung des Lenksystems und Anomalien bei der Stufentrennung. Die Versicherungskosten für Startkampagnen spiegeln diese Risiken wider und machen wiederverwendbare SLVs wirtschaftlich attraktiv, wenn die Bergung und Überholungsvorgänge ausgereift sind.

Der Begriff SLV unterscheidet Orbitalträger von suborbitalen Raketen für Forschung oder Waffentests, die Höhe erreichen, aber nicht die horizontale Geschwindigkeit zum Halten einer Umlaufbahn haben. In der Luft- und Raumfahrtbeschaffung und technischer Dokumentation ist SLV eine präzise Kurzform für die Klasse von Systemen für orbital- oder transorbitalgestützte Missionen, sei es unbemannte Frachtlieferung, bemannte Raumfahrt oder Tiefweltraum-Exploration.