SpaceX begann 2015 mit der Landung von Falcon-9-Boostern und verwendete sie innerhalb von zwei Jahren erneut – die erste Stufe enthält neun Triebwerke und etwa die Hälfte der Herstellungskosten der Rakete. Übrig blieb die Nutzlastverkleidung, zwei Verbundstoffhälften, die wie Pappmaché aufgebaut sind und etwa 6 Millionen Dollar pro Paar kosten. Elon Musk forderte das Team heraus, sie zu fangen: „Da fallen sechs Millionen Dollar vom Himmel.“

Die Ingenieure gingen davon aus, dass die Hälften niemals mit Meerwasser in Berührung kommen dürften – Salzwasserkorrosion würde die empfindliche Elektronik zerstören –, und bauten daher eine aufwendige Bergung: Jede Hälfte flog mit einem Parafoil, der sich selbst steuerte, während ein automatisches Steuerungssystem das Boot drehte, um den Abstand zu verringern. Im Januar 2020 wurde die erste Verkleidung gefangen. „Es hat funktioniert. Wir haben es geschafft“, sagte Kiko Dontchev, SpaceX' Vizepräsident für Start – aber nicht regelmäßig: Meistens sei der Atlantik „ein kabbeliges, unruhiges Durcheinander mit 7 bis 9 Fuß hohen Wellen“, und die tatsächliche Bergungsrate lag unter 50 Prozent, bei etwa 40, langsam genug, um die Startfrequenz zu bremsen.

Die Lösung kam aus dem fünfstufigen Design-Algorithmus von SpaceX – die Anforderungen weniger dumm machen, das Teil oder den Prozessschritt streichen, wiederholen, dann optimieren, beschleunigen, automatisieren. Die Infragestellung der Anforderung zeigte, dass die Prämisse falsch war: Verbundstoff-Verkleidungen schwimmen wie ein Segelboot, und empfindliche Teile höher zu platzieren bedeutete, dass eine Wasserung sie nicht zerstören würde. Ein Standardboot mit einem Kran fischt die Hälften nun aus dem Ozean. Die Bergungserfolgsquote stieg von etwa 40 Prozent auf 99 Prozent, die Aufarbeitung dauert Wochen, und das Unternehmen hat inzwischen mehr Verkleidungen, als es Platz dafür hat.

Schritt zwei von SpaceX' Algorithmus – das Teil streichen – warf die Frage auf, warum überhaupt fangen: Verkleidungshälften sind Verbundstoffboote; platziert man die Elektronik höher, birgt sie jedes Kranschiff.

Das schwierige Problem war selbst verschuldet: „Fangen vor der Wasserung“ war eine Anforderung, keine Tatsache, und ihr Wegfall reduzierte einen Automatisierungsstapel aus Parafoil und verfolgendem Boot auf einen Kran.

Die Auslegung auf überlebbare Wasserungen kostete eine Verlagerung der Elektronik – trivial im Vergleich zu einem speziellen Bergungsschiff und automatisiertem Rendezvous.

Eine Bergungsrate von 40 Prozent war eine Steuer auf die Startfrequenz; bei 99 Prozent hörten die Verkleidungen auf, überhaupt eine Einschränkung für die Terminplanung zu sein.

Wenn die Automatisierung kaum funktioniert, sollte man die Anforderung hinterfragen, bevor man sie optimiert: Das billigste Teilsystem ist das, das man streicht, und „schnell bergen“ braucht möglicherweise kein „in der Luft fangen“.

Bis 2023 beschrieb Dontchev die Verkleidungen als gelöstes Nebenthema – immer bereit, mehr, als das Unternehmen Platz hat – und nutzte die Episode als sein durchgearbeitetes Beispiel für den fünfstufigen SpaceX-Algorithmus, aus einem Vortrag im Rahmen des Programms Summit at Sea.

DEN BELEGEN FOLGEN

Die Quellen

  1. Why did SpaceX give up on 'catching' falling fairings? Its VP of launch explains Ars Technica · arstechnica.com ·