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Firefly Aerospace, Inc.
Rechtsform Incorporated
Gründung 2014 / 2017
Sitz Cedar Park, Texas,
Vereinigte Staaten
Leitung Thomas Markusic,
Max Poljakow,
Mark Watt (Direktoren)
Mitarbeiterzahl ca. 320 (Ende 2018)[1]
Branche Raumfahrt
Website firefly.com
Abbildung: Alpha (2018)
Alpha Profile High Res Vertical.png

Firefly Aerospace ist ein US-amerikanisch-ukrainisches Raumfahrtunternehmen. Firefly entwickelt zwei Trägerraketen: Die Alpha (auch Firefly α) für bis zu 1 t schwere Nutzlasten und die Beta (Firefly β) für Nutzlasten bis 4 t. Ein erster Flug der Alpha ist für 2020 geplant.

Firefly Aerospace bedeutet übersetzt „Leuchtkäfer-Luft-und-Raumfahrt“. Ein stilisierter Leuchtkäfer bildet auch das Firmenlogo.

Inhaltsverzeichnis

GeschichteBearbeiten

Im Januar 2014 gründete der Ingenieur Thomas Markusic das Unternehmen Firefly Space Systems. Es war einer von vielen Kleinraketenherstellern, die in Erwartung eines Booms im Markt für Kleinsatelliten entstanden. Markusic hatte zuvor für die NASA, für SpaceX, für Blue Origin und für Virgin Galactic gearbeitet.[2] Mit Firefly begann er die Entwicklung der zweistufigen Rakete Alpha. Sie sollte Methan als Treibstoff verwenden und 400 kg Nutzlast transportieren können. Als besondere Innovation war für die erste Raketenstufe ein Triebwerk mit zwölf Brennkammern in Aerospike-Anordnung vorgesehen.[3][4] Firefly Space Systems war zunächst – wie SpaceX – in Hawthorne in Kalifornien ansässig, verlegte seinen Sitz aber nach einem Dreivierteljahr nach Cedar Park, einem Vorort der texanischen Hauptstadt Austin.[5]

Noch im Gründungsjahr überschattete ein Rechtsstreit mit Virgin Galactic den Geschäftsverlauf. Virgin warf Markusic unter anderem vor, Geschäftsgeheimnisse und -materialien gestohlen und für die Entwicklung der Alpha genutzt zu haben. Die Beweise dafür habe er mittlerweile vernichtet. Während Firefly-Ingenieure mit dem Test des neuen Aerospike-Triebwerks begannen, eskalierte der Streit mit Virgin. Im August 2016 bestätigte ein Schiedsgericht den Vorwurf der Beweisvernichtung. Kurz darauf zog sich ein wichtiger Investor zurück. Firefly geriet in eine finanzielle Krise und musste den Betrieb einstellen. Dadurch ging auch der einzige, von der NASA erteilte Startauftrag verloren.[6][7][8]

Die Vermögenswerte des insolventen Raketenherstellers wurden 2017 von dem ukrainischen Investor Max Poljakow aufgekauft. Poljakow formte daraus die neue Firefly Aerospace, Inc.[9] Der operative Hauptsitz des Unternehmens verblieb in Cedar Park; hinzu kam 2018 ein Entwicklungsbüro in Dnipro, dem Zentrum der ukrainischen Raumfahrtindustrie.[10] Schon bald arbeiteten in der ukrainischen Niederlassung mehr Mitarbeiter als in den USA.[1]

Unter der Kontrolle Poljakows wurde die geplante Rakete erheblich vergrößert; außerdem entschied man sich auch bei der Erststufe für ein konventionelles Triebwerksdesign. Erste Tests des vollständigen Motors fanden im März 2019 statt.[11] Die Entwicklung der Zweitstufe war zu diesem Zeitpunkt schon weiter fortgeschritten; sie absolvierte im April erfolgreich einen fünfminütigen Testlauf.[12]

Standorte und EinrichtungenBearbeiten

 
Der ukrainische Präsident Petro Poroschenko (2. v. r.) bei der Eröffnung der Firefly-Niederlassung in Dnipro

Die Entwicklungstätigkeit von Firefly verteilt sich auf die beiden Einrichtungen in Cedar Park und Dnipro. Außerdem betreibt das Unternehmen etwa 50 Kilometer nördlich des texanischen Hauptsitzes ein Produktions- und Testzentrum.[13]

Für die Raketenstarts sollen zwei bereits vorhandene Startrampen an der US-Ost- und Westküste übernommen und hergerichtet werden. Stark geneigte Umlaufbahnen sollen vom Space Launch Complex 2W der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien aus bedient werden. Dieser Startplatz wurde bis 2018 für die Delta II genutzt. Für geringere Bahnneigungen ist der im Jahr 2000 stillgelegte Space Launch Complex 20 auf der Cape Canaveral Air Force Station in Florida vorgesehen. In der Nähe des SLC-20 – im Gewerbegebiet „Exploration Park“ am Kennedy Space Center – soll auch eine Fabrik für die Serienfertigung der Alpha entstehen.[14][15] An diesem Standort befinden sich unter anderem schon Fabriken für die Großrakete New Glenn und für OneWeb-Kommunikationssatelliten.

Firefly AlphaBearbeiten

VerwendungBearbeiten

Auch in der vergrößerten Form ist die Alpha ein Vehikel für den Start von Kleinsatelliten. Als Nutzlastkapazität nennt der Hersteller 1000 kg für niedrige Erdumlaufbahnen (LEO). In eine 500 km hohe sonnensynchrone Umlaufbahn (SSO) sollen bis zu 630 kg transportiert werden können.[13] Mit einer zusätzlich geplanten Kickstufe soll auch der Transport von 600 kg in geostationäre Umlaufbahnen und 500 kg zum Mond möglich sein.[16]

Zur Vermarktung der Rakete schloss Firefly verschiedene Rahmenvereinbarungen. Unter anderem bestehen Abmachungen mit dem britischen Satellitenhersteller Surrey Satellite Technology (SSTL),[17] dem US-amerikanischen Startvermittler Spaceflight Industries,[18] dem italienischen Raumfahrtdienstleister D-Orbit[19] und dem multinationalen Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus Defence and Space.[20] Ein konkreter Startauftrag liegt bislang nur für einen Testsatellit von SSTL vor (→ Startliste).

Der Erstflug der Alpha war zunächst für 2016 geplant.[21] Wie in der Raumfahrtbranche üblich verschob sich dieser Termin mehrfach. Im Juni 2019 wurde ein erster Flug für 2020 in Aussicht gestellt.[22]

Als wichtigstes Konkurrenzprodukt nannte Thomas Markusic die Rakete PSLV der indischen Weltraumbehörde ISRO.[23] Direkt in den USA entsteht auch Wettbewerb durch die Terran 1 von Relativity Space. In der Entwicklung liegt die Terran 1 etwas zurück, jedoch war Relativity bislang weitaus erfolgreicher beim Einwerben von Startaufträgen.

Technischer AufbauBearbeiten

 
Funktionsschema aller Firefly-Triebwerke (vereinfacht)

Die Alpha ist als zweistufige Rakete ausgelegt. Eine optionale dritte Stufe, die als Kickstufe innerhalb der Nutzlastsektion transportiert würde, ist seit November 2018 angekündigt; zumindest bis Mai 2019 wurde dazu aber noch kein Entwicklungszeitplan genannt.[24][25]

Außenhülle und Tanks der ersten und zweiten Raketenstufe werden ebenso wie die Nutzlastverkleidung aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gefertigt. Durch diese Leichtbauweise wiegt die 29 Meter hohe Rakete nur 3,8 Tonnen. Die maximale Startmasse inklusive Treibstoff und Nutzlast beträgt 54 Tonnen.[13][26]

Alle Triebwerke der Alpha werden mit Raketenkerosin (RP-1) und Flüssigsauerstoff betrieben. Sie werden regenerativ gekühlt und arbeiten nach dem Abzapfverfahren (tap-off cycle);[26] das heißt die Düsenwand wird mit durchgeleitetem Treibstoff gekühlt, während die Treibstoff- und die Sauerstoffpumpe von einer Turbine angetrieben werden, die wiederum mit abgezapftem heißem Gas aus der Brennkammer betrieben wird. In der Erststufe sind vier solcher Motoren mit der Bezeichnung Reaver 1 vorhanden, in der zweiten einer namens Lightning 1 („Blitz 1“). Den Gesamtschub im Vakuum gibt Firefly mit 736 kN für die erste und 70 kN für die zweite Stufe an. Die Erststufe würde allerdings nicht im Vakuum, sondern innerhalb der Atmosphäre eingesetzt,[13] wo die Triebwerke weniger Schub erzeugen.

Weitere technische Daten sind in der Datentabelle aufgeführt.

StartlisteBearbeiten

Geplante Starts, Stand 17. Juni 2019:

Datum (UTC) Startplatz Kunde / Nutzlast Art der Nutzlast Nutzlast
(kg)2
Orbit3
2020[22] VAFB SLC-2W[17] Ungenannt
Weitere geplant[27]
(kommerziell)
steht noch nicht fest
LEO
2020[17] VAFB SLC-2W[28] Vereinigtes Konigreich  Carbonite-4
Weitere Nutzlasten?[29]
Experimentalsatellit
 
LEO
2 Startmasse der Nutzlast einschließlich mitgeführtem Treibstoff (wet mass).
3 Bahnhöhe, in der die Nutzlast ausgesetzt werden soll; nicht zwangsläufig der Zielorbit der Nutzlast.

Firefly Beta und MondlanderBearbeiten

Zumindest bis Ende 2018 existierte die Beta nur auf dem Papier. Bevor sie gebaut wird, möchte Firefly sich auf die Fertigstellung der Alpha konzentrieren.[30] Als möglicher Zeitraum für einen Erststart der Beta wurde das Jahr 2022Vorlage:Zukunft/In 3 Jahren genannt.[31]

Konstruktiv ähnelt diese Rakete einer Delta IV Heavy oder Falcon Heavy: Sie soll aus drei nebeneinander montierten Alpha-Erststufen und einer Zweitstufe bestehen, welche allerdings – anders als bei Delta und Falcon – vergrößert und verstärkt wird. So soll die Beta 31 Meter hoch werden und eine wesentlich größere Nutzlastsektion erhalten. Für das Zweitstufentriebwerk namens Lightning 2 sind 163 kN Vakuumschub geplant. Die maximale Startmasse soll auf 150 Tonnen steigen, die Nutzlastkapazität auf 4000 kg LEO beziehungsweise 3000 kg SSO.[13][32]

Firefly Aerospace nimmt mit der Beta an dem 2018 aufgelegten NASA-Programm Commercial Lunar Payload Services (CLPS) teil. Im Rahmen dieses Programms kann das Unternehmen der NASA Angebote für den Start zukünftiger Mondlandegeräte machen.[33] Im Juli 2019 kündigte das Unternehmen die Entwicklung eines CLPS-Mondlanders in Zusammenarbeit mit dem israelischen Luft- und Raumfahrtkonzern Israel Aerospace Industries (IAI) an. Dabei soll die für den Lander Beresheet entwickelte Technologie genutzt werden.[34]

Firefly GammaBearbeiten

Firefly präsentierte auch ein Konzept für ein zweistufiges Raketenflugzeug namens Gamma. Wie das Space Shuttle solle es senkrecht starten, aber als Flugzeug landen und zu drei Vierteln wiederverwendbar sein. Wahlweise sollen auch Starts von einem Trägerflugzeug aus möglich sein. Haupteinsatzzweck sei der Start von Kleinsatelliten, aber es seien auch Frachttransporte mit Hyperschallgeschwindigkeit denkbar.[35][36]

DatentabelleBearbeiten

Im Payload User’s Guide vom 10. August 2018 sind folgende technische Daten genannt:[13]

Alpha Beta
Höhe  29 m 31 m
Rumpfdurchmesser  1,8 m 1,8–2,8 m1
Ø Nutzlastsektion  2,0 m 2,8 m
Antrieb Erststufe 
Vakuumschub 
Motorstarts 
4× Reaver 1
736 kN
1
12× Reaver 1
2208 kN
1
Antrieb Zweitstufe 
Vakuumschub 
Motorstarts 
1× Lightning 1
70 kN
Bis zu 2
1× Lightning 2
163 kN
Bis zu 2
Motordrosselung  20–100 %
Treibstoff / Oxidator  RP-1 / Flüssigsauerstoff
Tankdruckmittel  Erhitztes Helium
Startmasse  54,0 t 149,7 t
Max. Nutzlast LEO  1000 kg 4000 kg
… 500 km SSO  630 kg 3000 kg
GEO mit Kickstufe      600 kg[16] ?
1 Erststufe 1,8 m Durchmesser; die Zweitstufe verbreitert sich nach oben bis 2,8 m.

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

Die Nachweise sind – soweit nicht anders angegeben – englischsprachig.

  1. a b 8 ракет в год. Кто задумал возродить космический бизнес в Украине. In: Liga Tech. 29. Dezember 2018, abgerufen am 11. Mai 2019 (russisch).
  2. Eric Berger: After a remarkable resurrection, Firefly may reach space in 2019. In: Ars Technica. 11. Februar 2019, abgerufen am 10. Mai 2019.
  3. Jacob Aron: Next generation of space cowboys get ready to fly. In: New Scientist. 8. Juli 2014, abgerufen am 13. Dezember 2018.
  4. Debra Werner: Firefly Aims To Build the ‘Model T of Rockets’. In: Spacenews. 23. November 2015, abgerufen am 10. Mai 2019.
  5. Hawthorne-based rocket company to move to Texas. In: Daily Breeze. Associated Press, 9. November 2014, abgerufen am 13. Mai 2019.
  6. Doug Messier: Former Propulsion Chief Accuses Virgin Galactic of Lying About SpaceShipTwo’s Safety, Performance. In: Parabolic Arc. 12. Januar 2016, abgerufen am 11. Mai 2019.
  7. Jeff Foust: Firefly Space Systems furloughs staff after investor backs out. In: Spacenews. 3. Oktober 2016, abgerufen am 18. Januar 2019.
  8. Jeff Foust: Rocket Lab launches cubesats for NASA. In: Spacenews. 16. Dezember 2018, abgerufen am 10. Mai 2019.
  9. Doug Messier: Celebrate Independence Day by Buying a Rocket Test Facility. In: Parabolic Arc. 5. Juni 2017, abgerufen am 12. Mai 2019.
  10. Максим Овчаренко: Що планує приватна космічна компанія Firefly Aerospace в Україні. In: uprom.info. 27. Juli 2018, abgerufen am 11. Mai 2019 (ukrainisch).
  11. Twitter-Nachricht von Firefly Aerospace, 29. März 2019.
  12. Eric Berger: Firefly has successfully tested the upper stage of its Alpha rocket. In: Ars Technica. 29. April 2019, abgerufen am 11. Mai 2019.
  13. a b c d e f Payload User’s guide. (PDF) Firefly Aerospace, 10. August 2018, abgerufen am 12. Mai 2019.
  14. Karen Graham: Firefly Aerospace to establish factory and launch site in Florida. In: Digital Journal. 25. Februar 2019, abgerufen am 12. Mai 2019.
  15. Jeff Foust: Commercial, not government, demand will drive size of small launch vehicle market. In: Spacenews. 8. Mai 2019, abgerufen am 10. Mai 2019.
  16. a b Orbital Transfer Vehicle Payload User's Guide. (PDF) Firefly Aerospace, Mai 2019, abgerufen am 30. Mai 2019.
  17. a b c Jeff Foust: SSTL orders launches from Firefly Aerospace. In: Spacenews. 4. Juni 2018, abgerufen am 10. Mai 2019.
  18. Eric Berger: Rocket Report: Soyuz soars, Firefly plans, SpaceX warns of European aid. In: Ars Technica. 21. Dezember 2018, abgerufen am 10. Mai 2019.
  19. D-orbit signs framework agreement with Firefly to acquire launch capacity. In: Space Daily. 5. März 2019, abgerufen am 10. Mai 2019.
  20. Annamarie Nyirady: Firefly Helps Airbus With Launch Solutions. In: Via Satellite. 19. März 2019, abgerufen am 10. Mai 2019.
  21. James Dean: New Alpha rocket will launch test flights from KSC. In: Florida Today. 15. Oktober 2015, abgerufen am 13. Mai 2019.
  22. a b Tyler Gray: Firefly prepares for maiden flight with critical testing, new additions. In: Nasaspacelflight.com. 6. Juni 2019, abgerufen am 6. Juni 2019.
  23. Jeff Foust: Small rockets, new and renewed. In: The Space Review. 21. August 2017, abgerufen am 14. Mai 2019.
  24. Twitter-Nachricht von Jeff Foust, Spacenews, 27. November 2018.
  25. Launch-otv – Firefly Aerospace. In: fireflyspace.com. Abgerufen am 10. Mai 2019.
  26. a b Launch-alpha – Firefly Aerospace. In: fireflyspace.com. Abgerufen am 13. Dezember 2018.
  27. Firefly opens first Alpha rocket launch to academic and educational payloads. In: Ars Technica. 17. Juni 2019, abgerufen am 17. Juni 2019.
  28. Carbonite 4 (CBNT 4). In: Gunter's Space Page. Abgerufen am 10. Mai 2019.
  29. Carbonite-4 ist eine Weiterentwicklung der Microsatelliten Carbonite-1 und -2 (Watching the world go by. SSTL, 2018), welche nur ca. 100 kg schwer waren (Carbonite-1 und Carbonite-2 auf Gunter's Space Page). Die Nutzlastkapazität einer Firefly Alpha wird damit voraussichtlich nur zu einem Bruchteil ausgenutzt.
  30. Twitter-Nachricht von Jeff Foust, Spacenews, 27. November 2018.
  31. Twitter-Nachricht von Jeff Foust, Spacenews; „late 2021-2022“ entspricht 2022.
  32. Launch-beta – Firefly Aerospace. In: fireflyspace.com. Abgerufen am 10. Mai 2019.
  33. Firefly Aerospace Concept for Launch Vehicle with Moon Lander. NASA, 29. November 2018, abgerufen am 12. Mai 2019.
  34. Jeff Foust: Firefly to partner with IAI on lunar lander. In: Spacenews. 9. Juli 2019, abgerufen am 9. Juli 2019.
  35. Launch-gamma – Firefly Aerospace. In: fireflyspace.com. Abgerufen am 10. Mai 2019.
  36. Emilee Speck: What to know about Firefly Aerospace, the Cape's newest commercial space resident. In: clickorlando.com. 22. Februar 2019, abgerufen am 12. Mai 2019.

Koordinaten: 30° 32′ 4,6″ N, 97° 47′ 59,2″ W