Sinds 1972 heeft niemand de maan bezocht. Maar met de komst van commerciële ruimtevluchten wordt het verlangen van de mens om terug te keren weer aangewakkerd en lanceert een nieuwe ruimtewedloop. NASA koos voor een besloten vennootschap SpaceX om deel te nemen aan commerciële ruimtevluchten, maar dit bedrijf heeft ook een eigen ruimteverkenningsprogramma.
Om vluchten naar de maan en daarbuiten te garanderen, ontwikkelen NASA en SpaceX nieuwe raketten met hoge capaciteit: Starship van SpaceX en Space Launch System van Nasa.
Maar hoe verschillen ze en welke is krachtiger?
SpaceX Starship
Raketten doorlopen verschillende stadia om in een baan om de aarde te komen. Door gebruikte brandstoftanks tijdens de vlucht weg te gooien, wordt de raket lichter en daardoor gemakkelijker te versnellen. Eenmaal gelanceerd, zal het lanceersysteem van SpaceX uit twee fasen bestaan: een lanceervoertuig dat bekend staat als de BFR (Big Falcon Rocket) en het ruimteschip zelf.
De BFR wordt aangedreven door een Raptor-raketmotor, die een mengsel van vloeibaar methaan en vloeibare zuurstof verbrandt. Het basisprincipe van een vloeibare raketmotor is dat twee drijfgassen - een drijfgas zoals kerosine en een oxidatiemiddel zoals vloeibare zuurstof - in een verbrandingskamer worden gecombineerd en ontstoken. De vlam produceert heet gas onder hoge druk, dat met hoge snelheid door het mondstuk van de motor wordt uitgeworpen om stuwkracht te creëren.
De raket zal bij de lancering een stuwkracht van 6,6 miljoen kg leveren, wat ongeveer het dubbele is van de raketten uit het Apollo-tijdperk. Bovenop de BFR bevindt zich het ruimteschip, dat zelf is uitgerust met nog zes Raptor-motoren en een groot operatieruim voor satellieten, bemanningscompartimenten voor maximaal 100 personen en zelfs extra brandstoftanks om in de ruimte bij te tanken, wat cruciaal is voor lange -termijn interplanetaire menselijke vlucht.
Zorelite is ontworpen om zowel in het vacuüm van de ruimte als in de atmosfeer van de aarde en Mars te werken, met behulp van kleine beweegbare vleugels om naar de gewenste landingszone te glijden.
Eenmaal boven het landingsgebied, Starship klapt naar een verticale positie en gebruikt zijn ingebouwde Raptor-motoren voor afdaling en landing. Het zal voldoende stuwkracht hebben om zich los te maken van het oppervlak van Mars of de maan, de zwakkere zwaartekracht van die werelden te overwinnen en terug te keren naar de aarde – opnieuw een zachte landing makend met een aandrijving. Starship en BFR's zijn volledig herbruikbaar en het hele systeem is ontworpen om meer dan 100 ton lading naar het oppervlak van de maan of Mars te tillen.
Meer interessante feiten over dit ruimtevaartuig:
- SpaceX zal gebruiken Starship om de ruimte vrij te maken van puin
- SpaceX-testvlucht Starship SN8 wordt ondanks de explosie als een succes beschouwd
Starship komt snel in een stroomversnelling. Een recente testvlucht van het prototype Starship, SN8, demonstreerde met succes het aantal manoeuvres dat nodig is om deze klus te klaren. Helaas viel een van de motoren van de Raptor uit en crashte de SN8 bij de landing. De komende dagen wordt nog een testvlucht verwacht.
NASA Space Launch-systeem
NASA's Space Launch System (SLS) is de krachtigste raket die het bureau ooit heeft gebruikt. De huidige incarnatie (SLS Unit 1) is bijna 100 meter hoog.
Het hoofdpodium van de SLS, met daarin meer dan 3,3 miljoen liter vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof (ongeveer anderhalf olympische zwembaden), wordt aangedreven door vier RS-25-motoren, waarvan er drie werden gebruikt in eerdere Space Shuttles. Hun belangrijkste verschil met Raptors is dat ze vloeibare waterstof verbranden in plaats van methaan.
Het hoofdlichaam van de raket wordt aangevuld met twee solide raketaanjagers die aan de zijkanten zijn bevestigd, die een totale gecombineerde stuwkracht van 3.7 miljoen kg leveren bij de lancering - ongeveer 5% meer dan de Saturn V bij de lancering. Dit systeem zal het ruimtevaartuig in een lage baan om de aarde brengen. De booster-eenheid is ontworpen om de lading die eraan vastzit - de capsule van de astronaut - uit de baan van de aarde te verwijderen en is een kleiner podium op vloeibare brandstof, aangedreven door een enkele RL-10-motor (zoals al gebruikt in de ATLAS- en DELTA-raketten), die kleiner en lichter is dan RS-25.
Het Space Launch System zal de Orion-bemanningscapsule, die maximaal zes bemanningsleden gedurende 21 dagen kan ondersteunen, naar de maan sturen als onderdeel van de Artemis-1-missie, een taak die de huidige raketten van NASA momenteel niet kunnen volbrengen.
Het moet grote acrylvensters hebben zodat de kosmonauten de reis kunnen observeren. Het zal ook zijn eigen motor- en brandstoftoevoersysteem hebben, evenals hulpvoortstuwingseenheden voor terugkeer naar de aarde. Toekomstige ruimtestations zoals de Lunar Gateway zullen dienen als een logistiek knooppunt waar mogelijk ook getankt kan worden.
Ook interessant over de plannen van NASA:
- NASA heeft een plan van $ 28 miljard voorgesteld om mensen tegen 2024 naar de maan te brengen
- NASA en Japan zullen gezamenlijk een orbitale buitenpost bouwen voor het Artemis-programma
Het is onwaarschijnlijk dat het hoofdpodium en het draagraket herbruikbaar zijn (ze vallen in de oceaan in plaats van te landen), dus het SLS-systeem is duurder, zowel qua materialen als qua milieu. Het is ontworpen om te worden ontwikkeld tot grotere podia die bemanning of vracht kunnen vervoeren met een gewicht tot 120 ton, mogelijk meer dan Starship.
Veel van de technologieën die in SLS worden gebruikt, zijn zogenaamde "legacy-hardware" omdat ze zijn aangepast van eerdere missies, waardoor de onderzoeks- en ontwikkelingstijd wordt verkort. Eerder deze maand werd een testlancering van het SLS-hoofdpodium een minuut na de acht minuten durende test stopgezet vanwege een vermoedelijk defect aan een onderdeel. Er was geen significante schade en SLS-programmamanager John Honeycutt verklaarde: "Ik denk niet dat we grote ontwerpwijzigingen zullen ondergaan."
En de winnaar wordt...
Dus, welk ruimtevaartuig zal waarschijnlijk als eerste een bemanning op de maan landen? Artemis 2 is gepland als de eerste bemande missie die SLS gebruikt om langs de maan te vliegen en wordt naar verwachting in augustus 2023 gelanceerd. Hoewel SpaceX geen specifieke datum heeft voor een bemande lancering, voeren ze #dearmoon uit, een project voor ruimtetoerisme op de maan dat gepland staat voor 2023. Musk zei ook dat er al in 2024 een bemande Mars-missie zou kunnen plaatsvinden, ook met behulp van Starship.
Uiteindelijk is het een race tussen een bureau dat jaren van testen en ervaring heeft, maar wordt beperkt door fluctuerende belastingbetalerbudgetten en veranderingen in administratief beleid, en een bedrijf dat relatief nieuw is in het spel maar al 109 Falcon 9-raketten heeft gelanceerd met een 98 procent slagingspercentage en heeft een bijzondere cashflow op lange termijn.
De eerste die de maan bereikt, opent een nieuw tijdperk van verkenning van de wereld, dat nog steeds van grote wetenschappelijke waarde is.
Lees ook: