Superraket van Amerikaanse miljardair kan hele ruimtevaartindustrie veranderen

TPO - De Amerikaanse miljardair Elon Musk wil met zijn raket een revolutie teweegbrengen in de ruimtevaart. De Starship-raket van miljardair Elon Musks bedrijf SpaceX is momenteel de grootste en krachtigste ooit gebouwd.

Ruimteschip raket

Starship is een superzware raket, geproduceerd door SpaceX. De raket bestaat uit een superzware rakettrap en een Starship-ruimtevaartuig, gericht op een hoog laadvermogen en lage operationele kosten. Beide rakettrappen kunnen landen en 100 ton in een lage baan om de aarde brengen. Na het bijtanken met vloeibare zuurstof en vloeibaar methaan in de baan om de aarde, kan het ruimtevaartuig naar de maan of Mars vliegen, evenals naar andere locaties in het zonnestelsel.

Hoe groot en krachtig is Starship?

Starship is een 50 meter hoog ruimtevaartuig met een droge massa van minder dan 100 ton. Het is het bovenste deel van de gelijknamige Starship-raket. Het Starship-ruimtevaartuig kan ongeveer 1200 ton vloeibare zuurstof of vloeibaar methaan bevatten, waarbij elk type brandstof respectievelijk in een hoofdtank en een secundaire tank is geplaatst.

Naast de hoofdbrandstoftanks worden de secundaire brandstoftanks gebruikt om het landingsgestel van het ruimtevaartuig van brandstof te voorzien. Nadat het ruimtevaartuig is bijgetankt door het Starship-ruimtevaartuig, wordt het bereik van het ruimtevaartuig uitgebreid naar de Maan, Mars en vele andere locaties in het zonnestelsel. Aan de achterkant van het ruimtevaartuig bevinden zich zes Raptor-motoren, waaronder drie Raptor-motoren die speciaal zijn ontworpen voor gebruik in de atmosfeer en drie Raptor Vacuum-motoren die speciaal zijn ontworpen voor gebruik in de ruimte.

Het Starship-ruimtevaartuig heeft zeshoekige tegels die voorkomen dat plasma dat vrijkomt bij het binnendringen van de atmosfeer het ruimtevaartuig beschadigt, waardoor het bestand is tegen temperaturen tot 1400 °C. Het laadvolume van het Starship bedraagt ​​ongeveer 1000 m³, veel groter dan dat van enig ander ruimtevaartuig.

De 33 motoren aan de onderkant van de Super Heavy kunnen een stuwkracht van ongeveer 74 meganewton genereren, bijna 700 keer krachtiger dan de stuwkracht van een Airbus A320neo passagiersvliegtuig.

De Starship-raket is nu 120 meter langer, een toename van 1 meter ten opzichte van de lengte bij de tweede testlancering in juni 2023. De extra lengte is te danken aan de 1 meter langere Super Heavy.

De Starship-raket heeft bovendien twee keer zoveel stuwkracht als de Saturn V-raket – de eerste raket die mensen naar de maan bracht. Volgens SpaceX kan deze stuwkracht een lading van minstens 150 ton van het lanceerplatform naar een lage baan om de aarde tillen.

Zowel de Starship- als de Super Heavy-raket worden aangedreven door een brandstof die bestaat uit een mengsel van ultra-koud vloeibaar methaan en vloeibare zuurstof, genaamd methalox.

De lancering van de Starship-raket staat momenteel gepland vanaf SpaceX Starbase, Kennedy Space Center en de twee offshore lanceerplatforms van het bedrijf. Nadat de 33 Raptor-motoren zijn geactiveerd, scheidt de Super Heavy-trap zich in de lucht van de Starship. De raket vliegt vervolgens door de atmosfeer en landt op een paar stalen balken bij de lanceertoren. Ondertussen activeert de Starship zijn drie Raptor Vacuum-motoren en brengt zichzelf in een baan om de aarde. Aan het einde van de missie komt het ruimtevaartuig de atmosfeer binnen en wordt beschermd door een hitteschild. Het ruimtevaartuig glijdt vervolgens terug naar de landingsplaats met behulp van zijn twee flaps en activeert zijn drie Raptor-motoren voor een verticale landing.

Raket na vele upgrades en aanpassingen.

SpaceX stelde in 2005 voor het eerst plannen voor een zware raket voor. Het ontwerp en de naam van de raket veranderden regelmatig tussen toen en 2019. In juli 2019 steeg de Starhopper op en landde op een hoogte van 150 meter, waarmee het de eerste raket met Raptor-motoren werd. In mei 2021 vloog Starship, codenaam SN15, naar een hoogte van 10 kilometer, ging in vrije val en landde succesvol na vier mislukte pogingen.

Hoe landt Starship?

Mensen die goed kijken, horen een enorme knal als Super Heavy afremt vanaf supersonische snelheid.

Bij de laatste testlancering ving SpaceX de Super Heavy-raket op zijn toren. Omdat er geen torens op Mars of de Maan zijn die dit kunnen doen, moet de Starship-raket op eigen benen kunnen landen. Om dit te doen, zal Starship tijdens de daling geleidelijk naar een horizontale positie roteren, wat Musk een "buikflip" noemt.

Dit vergroot de wrijvingsoppervlakte van Starship en helpt het te vertragen. Zodra Starship dicht genoeg bij het oppervlak is, remt het voldoende af om zijn motoren te activeren en weer rechtop te komen. Starship gebruikt vervolgens zijn eigen raketten om zichzelf recht te zetten en met behulp van zijn landingsgestel op een harde ondergrond te landen.

Starship heeft al het bovenstaande al gedaan tijdens eerdere testlanceringen, behalve de landing op een harde ondergrond. Tot nu toe is het alleen in de oceaan geland.

SpaceX probeerde iets wat het nog nooit eerder had gedaan. Na de scheiding remde het onderste deel van de booster af en daalde langzaam naar het lanceerplatform, terwijl twee gigantische mechanische armen het vastgrepen – een beweging die bekend staat als 'grabbing'.

Na een aantal gesimuleerde landingen op zee is bij de vijfde testlancering de landing van het onderste deel van Starship, de Super Heavy-booster, succesvol verlopen.

Een van de doelen van een testlancering is het ophelderen van eventuele problemen. Zelfs één enkele fout kan ertoe leiden dat de hele interne structuur van de raket smelt door de uitlaatgassen die de motor uitstoot.

Starship heeft ambities om naar de maan en Mars te vliegen

Starship heeft nooit een bemanning gehad, maar miljardair Elon Musk en zijn bedrijf hebben ambitieuze plannen: ze willen ooit mensen naar Mars sturen.

Op korte termijn zal de Starship-raket satellieten lanceren, vervolgens ruimtetoeristen bedienen en astronauten op de maan laten landen als onderdeel van het Artemis-programma. In de verdere toekomst zal de raket naar verwachting de ambities van het bedrijf om zich op Mars te vestigen, waarmaken en vluchten over de continenten van de aarde uitvoeren.

Er zijn vier eerdere testlanceringen van Starship geweest. De eerste keer explodeerde het raketsysteem voortijdig, voordat de boosters los konden komen. SpaceX versnelde het ontwikkelingsproces door de raketten te testen in de wetenschap dat het systeem niet perfect was, om van de fouten te leren.

SpaceX heeft inderdaad met elke testlancering vooruitgang geboekt. Eerst met een lancering die zonder problemen verliep, daarna met een succesvolle terugkeer in de atmosfeer, waarbij zowel de Starship- als de Super Heavy-raket op gecontroleerde wijze daalden en respectievelijk in de Indische Oceaan en de Golf van Mexico bleven zweven, voordat ze in de zee neerstortten.

Waarvoor wordt Starship nog meer gebruikt?

In de nabije toekomst zou de Starship-raket voor verschillende doeleinden gebruikt kunnen worden.

Tot nu toe heeft miljardair Elon Musk zijn raketten, zoals de Falcon 9-serie, gebruikt om commerciële Starlink-satellieten te lanceren.

Deze satellieten hebben een korte levensduur van ongeveer 5 jaar. SpaceX moet voortdurend nieuwe satellieten lanceren om hetzelfde aantal in de ruimte te houden.

NASA wil Starship gebruiken als onderdeel van haar Artemis-programma, dat gericht is op het langdurig in stand houden van de menselijke aanwezigheid op de maan. NASA is van plan Starship in te zetten voor een maanmissie in 2026.

In de verdere toekomst wil Elon Musk dat de Starship-raket lange vluchten naar Mars en terug kan maken – een retour van ongeveer negen maanden.

Het idee is om de Starship-raket in een lage baan om de aarde te lanceren en daar te laten. Vervolgens zou hij door een SpaceX-tankschip van brandstof worden voorzien en zijn reis naar Mars voortzetten.

Je zou je ook kunnen voorstellen dat je de Starship-raket gebruikt om een ​​ruimtetelescoop te lanceren. Om snel duizenden satellieten de ruimte in te lanceren, of een grotere ruimtetelescoop, heb je een grote raket nodig.

Starship is ook ontworpen om de zware ladingen te vervoeren die nodig zijn om ruimtestations te bouwen en uiteindelijk mogelijk ook infrastructuur om menselijke bewoning op de Maan te ondersteunen.

Het Starship-ruimtevaartuig zou passagiers naar de maan, Mars en andere bestemmingen in het zonnestelsel kunnen vervoeren. Bovendien zou het passagiersschip intercontinentale vluchten kunnen uitvoeren. Een schip zou tot 100 passagiers kunnen vervoeren, met "privé slaapvertrekken, gemeenschappelijke ruimtes, opslagruimtes, stralingsschuilplaatsen en glazen ruimtes". Het levensondersteunende systeem aan boord is "verzegeld", wat betekent dat het materiaal in het schip voortdurend wordt hergebruikt en gerecycled.

De Starship-brandstoftanker zal worden gebruikt om het bereik van andere ruimtevaartuigen te vergroten. Volgens Elon Musk moeten we tot wel zeven brandstoftankers lanceren om een ​​Starship naar de maan te sturen. Dit idee werd in september 2019 door Elon Musk gepresenteerd door de staarten van twee ruimtevaartuigen aan elkaar te bevestigen. Vervolgens versnellen beide ruimtevaartuigen lichtjes richting de brandstoftanker met behulp van hulpmotoren, waardoor brandstof in elkaar wordt geduwd. In oktober 2020 kende NASA SpaceX 53,2 miljoen dollar toe om het overbrengen van 10 ton brandstof tussen twee Starships in de ruimte te testen.

Starship HLS is een variant van het Starship-ruimtevaartuig dat bedoeld was om op de maan te landen in het kader van het Artemis-programma, de opvolger van het Apolloprogramma. Bovenin Starship HLS bevinden zich ramen en luchtsluizen, samen met liften en een stuursysteem voor de maanlanding. Het belangrijkste kenmerk van het ruimtevaartuig is de zeer grote lading tijdens de retourvlucht tussen de aarde en de maan. Tijdens een Artemis-programmavlucht vliegt Starship HLS tot wel honderd dagen voor de bemanning uit, waarna het ruimtevaartuig brandstof overdraagt ​​aan Starship HLS.

SpaceX lanceerde op 13 oktober (rond 20:25 uur Hanoi- tijd) met succes de 122 meter hoge Starship-raket tijdens zijn vijfde test vanaf Starbase, Texas. Tijdens deze testvlucht verrichtte het Starship/Super Heavy-raketcombinatiesysteem een ​​wonder door het grijpmechanisme bij de eerste poging succesvol uit te voeren. Na een succesvolle lancering vanaf de Mechazilla-lanceertoren landde de Starship in de Indische Oceaan, terwijl de Super Heavy-raket terugkeerde, precies in de buurt van de lanceertoren landde en stevig werd vastgehouden door de "eetstokjes"-robotarm van de toren.

Ha Thu

Volgens BBC, Space.com