SpaceX-oprichter Elon Musk heeft de voortgang van het Starship-programma van de volgende generatie op maandag gedetailleerd beschreven en zei dat de enorme raket volgend jaar ‘waarschijnlijk’ zijn eerste lancering in een baan om de aarde zou kunnen proberen, en voegde eraan toe dat het Starship honderden missies zal vliegen voordat SpaceX mensen op- bord.
SpaceX maakt gebruik van een steeds groeiend productiecomplex in Zuid-Texas en bouwt nieuwe Starship-prototypes met een snelheid van meerdere voertuigen per maand. Sommige van de prototypes zijn uitsluitend bedoeld voor grondtesten, maar SpaceX’s volgende Starship-testbed, ontworpen SN6, zou later deze week een hoptest van 150 meter kunnen proberen.
Het meest recente ruimteschip-testvaartuig, genaamd SN5, was het eerste ruimteschip met drijfmiddeltanks van volledige grootte om een succesvolle lancering en landing te maken. Tijdens de korte op-en-neer-test van de SN5 op 4 augustus vloog het prototype naar een hoogte van 150 meter, aangedreven door een enkele methaan-aangedreven Raptor-motor, en maakte vervolgens een gecontroleerde afdaling naar een nabijgelegen landingsplatform.
Sprekend telefonisch maandag tijdens de virtuele Humans to Mars Summit, Musk “boekt goede vooruitgang” met het Starship-programma. Hij benadrukte de vorderingen van SpaceX bij het opschalen van de productie van de Starship-testvoertuigen – die zijn gemaakt van roestvrij staal – in de ontwikkelings- en testfaciliteit van Boca Chica in de buurt van Brownsville, Texas.
“Het belangrijkste dat we nodig hadden om vooruitgang te boeken met Starship is het productiesysteem”, zei Musk, eraan toevoegend dat het maken van een prototype in vergelijking daarmee “relatief eenvoudig” was.
In Boca Chica zijn het afgelopen jaar talloze constructies, hoogbouw-assemblagegebouwen en elementen van lanceerinfrastructuur ontstaan. SpaceX heeft het eerste prototype van het ruimteschip buiten geassembleerd met behulp van lassen in de open lucht, maar teams verplaatsen de productie naar binnen, klimaatgecontroleerde faciliteiten.
Verschillende prototypes van Starship werden vernietigd tijdens grondtesten sinds SpaceX vorig jaar het eerste Starship-testvoertuig bouwde. Maar SpaceX verzamelde tijdens die tests cruciale gegevens, waardoor ingenieurs ontwerpspecificaties konden bijwerken en het ontwerp van Starship konden verbeteren.
“Het productiesysteem zo bouwen dat we uiteindelijk honderden of duizenden ruimteschepen kunnen bouwen – dat is het moeilijke deel”, zei Musk maandag. “Maar we hebben goede vorderingen gemaakt met het productiesysteem, zoals mensen kunnen zien op de luchtfoto’s van Boca Chica.
“Een jaar geleden was er bijna niets, en nu hebben we behoorlijk wat productiemogelijkheden”, voegde Musk eraan toe. “We maken in snel tempo meer en meer schepen, en we beginnen binnenkort met de productie van de booster.”
Musk zei dat SpaceX van plan is om later deze week te beginnen met de productie van het eerste prototype van de eerste fase-booster van het Starship, de Super Heavy genaamd.
Zoek de verschillen (links genomen op 27/08, rechts op 20/08)#SpaceX #Bocachica pic.twitter.com/pYKl934Kk2
– RGVAerialPhotography (@RGVaerialphotos) 1 september 2020
Starship staat centraal in de visie van Elon Musk, de miljardair-oprichter van SpaceX, die het bedrijf heeft opgericht met als missie mensen naar Mars te sturen. Toekomstige ruimteschepen zouden met maximaal 100 mensen naar Mars kunnen varen, zegt Musk.
SpaceX is van plan om Starship-testvoertuigen en Super Heavy-prototypes op hoppen naar grotere hoogten te laten vliegen voordat ze een orbitale lancering proberen. Net als de vroege Starship-testvluchten, zullen de eerste Super Heavy-prototypes naar lage hoogten vliegen met een subset van Raptor-motoren, te beginnen met twee van de door SpaceX gemaakte krachtcentrales, zei Musk.
De ruimteschipexperimenten op grotere hoogte vereisen dat SpaceX een aerodynamische neuskegel op toekomstige ruimteschipvoertuigen installeert, samen met vinnen en andere aerosurfaces. Starship-vluchten op grotere hoogte hebben ook drie Raptor-motoren nodig, voordat SpaceX uiteindelijk naar een zesmotorige Starship-configuratie gaat voor orbitale missies, waarvoor ook een hitteschild nodig is om opnieuw binnen te komen.
Met de toegevoegde neuskegel bereikt het ruimteschip een hoogte van ongeveer 164 voet of 50 meter. Het voertuig heeft een diameter van ongeveer 9 meter, ongeveer anderhalf keer de diameter van een Boeing 747 jumbojet.
Voor orbitale missies zal Starship vliegen als de bovenste trap bovenop de enorme Super Heavy eerste trap booster. Gecombineerd met de Super Heavy-eerste trap, zal de hele stapel ongeveer 120 meter hoog zijn, volgens de website van SpaceX.
Beide fasen zullen terugkeren naar de aarde voor voortstuwende landingen, net als de eerste fase van de gedeeltelijk herbruikbare Falcon 9-raket van SpaceX. Dat maakt de Super Heavy en Starship volledig herbruikbaar.
SpaceX zegt dat een operationeel ruimteschip meer dan 100 ton, of 220.000 pond, aan vracht naar een lage baan om de aarde kan vervoeren, meer dan welke raket dan ook sinds NASA’s Saturn 5-lanceerinrichting uit het Apollo-tijdperk.
Musk zei maandag dat ingenieurs het ontwerp van de Super Heavy-booster hebben aangepast door de stuwkracht van de Raptor-motoren te vergroten, waardoor SpaceX verschillende Raptors uit het ontwerp kan verwijderen. Het is de nieuwste in een reeks ontwerpaanpassingen die zijn aangebracht sinds Musk het gigantische raketprogramma onthulde in 2016, toen het de “BFR” werd genoemd.
Musk zei eerder dat de Super Heavy-booster meer dan 30 methaan-aangedreven Raptor-motoren zou hebben, maar Musk zei maandag dat SpaceX probeert “de configuratie te vereenvoudigen”.
‘Het kunnen dus 28 motoren zijn,’ zei Musk. “Dat zijn nog steeds veel motoren. We zullen uiteindelijk ook de stuwkracht op de motoren verhogen. “
Een buitenste ring van motoren op de Super Heavy-booster heeft vaste spuitmonden, terwijl een binnenste groep van acht Raptors hun stuwkracht zal sturen om de raket tijdens het opstijgen en landen te sturen.
Volgens Musk zou de buitenste rij motoren na verloop van tijd elk ongeveer 300 ton of ongeveer 600.000 pond stuwkracht kunnen genereren. De binnenste acht motoren zullen elk ongeveer 210 ton of 420.000 pond stuwkracht produceren. Dat geeft de Super Heavy meer dan 15 miljoen pond aan totale stuwkracht bij de lancering.
SpaceX kijkt naar gigantische drijvende platforms voor operationele lanceringen van Super Heavy en Starship, maar testvluchten voor de korte termijn zullen plaatsvinden in Boca Chica. SpaceX heeft vorig jaar de ontwikkeling van Starship op locaties aan de Florida’s Space Coast opgeschort.
Toen hem maandag werd gevraagd wanneer SpaceX de eerste orbitale lancering en herintrede van het ruimteschip zou kunnen uitvoeren, antwoordde Musk: “Waarschijnlijk volgend jaar.”
“Ik hoop dat we veel vluchten doen,” vervolgde Musk. ‘De eerste werken misschien niet. Dit is onbekend terrein. Niemand heeft ooit een volledig herbruikbare orbitale raket gemaakt. Dus dat is al behoorlijk belangrijk. “
En SpaceX wordt niet klein met Starship. Hij is ongeveer even groot als de Saturnus 5-maanraket van NASA, maar heeft efficiëntere motoren. SpaceX streeft er ook naar om het ruimteschip uiteindelijk in een baan om de aarde bij te tanken, zodat het met een volle lading drijfgas op missies naar de maan, Mars en andere bestemmingen kan schieten.
“Dat is de poort naar de melkweg, of in ieder geval het zonnestelsel,” zei Musk.
De miljardair-ondernemer zei vorig jaar dat de eerste orbitale lancering van Starship in 2020 zou kunnen plaatsvinden. Ondanks de snelle voortgang van het project zal SpaceX dat schema niet halen.
Musk zei maandag dat SpaceX niet veel bezig is met de ontwikkeling van de levensondersteunende systemen die Starships nodig hebben om mensen te huisvesten.
“We moeten het ding automatisch laten werken, satellieten bezorgen, honderden missies afleveren, voordat we mensen aan boord zetten”, zei Musk. “We weten hoe we een complex levensondersteunend systeem kunnen maken dat bestand is tegen een breed scala aan omgevingen, veranderende atmosferische druk en het zuurstof- en stikstofpercentage in de lucht.”
Het ruimteschip Crew Dragon van SpaceX, ontwikkeld in samenwerking met NASA, vloog voor het eerst astronauten naar het internationale ruimtestation ISS en demonstreerde de levensondersteunende systemen van de capsule en het eerste ruimtepakontwerp van SpaceX. De pakken gedragen door Dragon-astronauten Doug Hurley en Bob Behnken waren ontworpen om de bemanningsleden te beschermen als de capsule tijdens de vlucht drukloos werd.
“Kortom, we weten hoe we dat moeten doen,” zei Musk. “Voor een langere missie, zoals wanneer je naar Mars gaat, wil je een meer hernieuwbaar systeem hebben dan wat we hebben op Crew Dragon. Je wilt dingen recyclen, water veel meer recyclen en meer zuurstof. Maar als je naar de maan gaat, is dat geen probleem. “
De routekaart voor de langere termijn van SpaceX omvat een bijtankmogelijkheid in de ruimte om reizen naar de maan mogelijk te maken. NASA heeft het ruimteschipvoertuig van SpaceX geselecteerd in mei als een van de drie kanshebbers – naast Blue Origin en Dynetics – voor een door mensen gewaardeerde maanlander, zal het ruimteagentschap later dit decennium financieren voor bemande maanmissies.
Volgens de geplande architectuur voor NASA’s Artemis-maanlandingsprogramma zullen astronauten vanaf de aarde lanceren bovenop de zware raket van het Space Launch System en de Orion-crewcapsule. Een lander met menselijke maat zal afzonderlijk worden gelanceerd op een commerciële raket, vervolgens naar de maan vliegen en wachten op het aanmeren van de Orion-bemanning in een baan om de maan.
Astronauten zullen in de maanlander zweven en afdalen naar het maanoppervlak, experimenten uitvoeren en ruimtewandelingen maken, en dan vertrekken om terug te gaan naar de Orion-capsule, die de bemanning terug naar de aarde zal brengen.
Het maanlandercontract van NASA met SpaceX wordt aanvankelijk geschat op $ 135 miljoen, maar zou kunnen groeien als het Starship de NASA-wedstrijd tegen Blue Origin en Dynetics wint. De $ 135 miljoen dekt slechts een paar procent van de totale ontwikkelingskosten van het Starship, die Musk schatte op meer dan $ 5 miljard.
“De steun van NASA wordt gewaardeerd, maar dit is een programma dat voorbij is, waarschijnlijk meer dan $ 5 miljard”, zei Musk maandag. “Het is nuttig, maar het is geen game-wisselaar. Maar hopelijk, als we succes laten zien met Starship, kunnen ze serieus gaan nadenken over een maanbasis. “
E-mail de auteur.
Volg Stephen Clark op Twitter: @ StephenClark1.
“Tvaholic. Zombie-geek. Toegewijde reisbeoefenaar. Introvert. Gecertificeerde communicator.”