NOSop3

Vijf vragen over de herbruikbare raket van SpaceX

Aangepast
SpaceX

Een herbruikbare raket, daar droomde de ruimtevaart al jaren van. En nu is het eindelijk gelukt. Vannacht wist het Amerikaanse ruimtevaartbedrijf SpaceX van miljardair Elon Musk zijn Falcon 9-raket te landen. Deze was al een keer eerder in de ruimte geweest en geland op de grond. Uniek, want normaal gesproken valt een raket na gebruik in de oceaan en kun je 'm niet opnieuw gebruiken.

Hoe bijzonder is dat, zo'n tweedehands raket? Wij vroegen het twee jonge raketgeleerden.

Manfred Josefsson, student Aeronautical Engineering InHolland Eigen foto

Manfred Josefsson (22) is Aeronautical Engineer bij InHolland in Delft. Hij werkt als student bij het Delft Aerospace Rocket Engineering-team (DARE). Het team maakt raketten voor onderzoek. "De raket van SpaceX is een hele grote belofte voor de ruimtevaart."

Wat is er zo indrukwekkend aan deze herbruikbare raket?

"Het indrukwekkende is de techniek die erachter zit", vertelt Manfred. "Alle stappen die nodig zijn om de raket te kunnen hergebruiken zijn heel complex. De raket moet weer kunnen landen. En dan moet de raket ook nog eens in zo'n staat zijn dat 'ie opnieuw gelanceerd kan worden."

Het landen van de raket is extreem ingewikkeld, legt Manfred uit. Dus dat de raket herbruikbaar is, is helemaal niet vanzelfsprekend. Een raket valt na lancering namelijk met duizenden kilometers per uur terug naar de aarde. "Net voor de raket landt, gaat de motor weer aan op volle snelheid om tot stilstand te komen. Het is een beetje alsof je een bezemsteel probeert te balanceren op je vinger."

De Falcon 9 met helemaal bovenaan de cabine, daaronder de twee trappen. SpaceX

Zo werkt een raket

Een moderne raket bestaat uit meerdere raketmotoren, die achter elkaar zitten. Helemaal bovenin zit de cabine, of de lading. Deze lanceert een satelliet, of koppelt aan bij het Internationaal Ruimtestation (ISS), en komt weer terug op aarde.

Daaronder zitten de raketmotoren. De eerste serie raketmotoren brengt het hele gevaarte in een baan om de aarde. Deze 'core-booster' wordt afgestoten. De volgende raketmotoren brengen de raket naar zijn uiteindelijke bestemming. Afhankelijk van de afstand heeft een raket nog een paar extra trappen. 

Elke serie motoren, of trappen, heeft zijn eigen brandstoftank. De Falcon 9 van SpaceX is een tweetrapsraket. De eerste trap van de Falcon 9 heeft negen motoren en is het deel dat weer netjes op aarde weet te landen. De tweede trap, de upperstage, stort uiteindelijk in zee.

SpaceX

Waarom hebben we geen ruimteschepen als in de film, waar je instapt, die wegvliegt en op een andere planeet weer landt? 

"Brandstof en aandrijving", lacht Manfred. "Om in de ruimte te komen heb je een gigantische hoeveelheid brandstof nodig." In science fiction lossen ze dat vaak op met denkbeeldige brandstof als donkere materie of met kernreactoren als motoren. "Als je oneindige aandrijving zou hebben, zou je zo het universum kunnen ontdekken."

Helaas hebben wij dat niet. Alle brandstof die je nodig hebt, moet je meenemen. Maar een heel klein deel van een raket is de uiteindelijke cabine, de 'payload'. "Verreweg het grootste deel van een raket is de brandstoftank. Als die tank leeg is, sleep je dood gewicht mee." Daarom zijn er meertrapsraketten. Het grootste deel van een raket wordt op weg naar de ruimte afgestoten, om zo niet onnodig brandstof te verbruiken.

Wat is het voordeel van het hergebruiken van raketten?

"Bij alle huidige raketten geldt dat je iedere keer dat je een raket wil lanceren, je 'm van de grond af moet opbouwen. Dat maakt het ontzettend duur om een raket te lanceren."

De Falcon 9 is een tweetrapsraket. De eerste 'trap' landt weer op aarde. En de capsule ook. "Je kunt de raket bijtanken, opknappen en weer opnieuw de ruimte insturen. Dat maakt een raketlancering zoveel goedkoper." Het scheelt ontzettend veel geld als je twee derde van de raket kunt hergebruiken.

Dion van Strydonk, student Lucht- en Ruimtevaarttechniek TU Delft Eigen foto

De 21-jarige Dion van Strydonck is derdejaars student Lucht- en Ruimtevaarttechniek aan de TU Delft en is al vanaf zijn vijfde gek van raketten.  Ook hij maakt raketten bij DARE. Hij is enorm onder de indruk van de herlancering van de Falcon 9. "Ik denk dat over tien, vijftien jaar alle raketten herbruikbaar zijn."

De Falcon 9 is niet de eerste herbruikbare raket, toch?

"Klopt, in het verleden had je ook space shuttles. "Het grote probleem met de space shuttle is dat hij wel was gemaakt om heel vaak te lanceren, maar dat het nog steeds bijna een miljard kostte per lancering, omdat je heel veel onderdelen moest vervangen."

De Space Shuttle van NASA, met de grote oranje brandstoftank eraan Wikimedia Commons

Wat betekent het hergebruiken van de Falcon 9 volgens jullie voor de toekomst van de ruimtevaart?

"Het wordt goedkoper om iets naar de ruimte te brengen", zegt Dion. Dat maakt volgens Dion ruimtevaart toegankelijker voor meer mensen. "Voor universiteiten, of voor kleine landen die communicatiesatellieten de ruimte in willen sturen."

Ook ziet hij een voordeel in de concurrentie van SpaceX. "Lockheed Martin, Boeing en Airbus Safran Launchers, de andere grote raketbouwers, moeten nu ineens innoveren om ook zo goedkoop te worden. Ik denk dat in misschien tien, vijftien jaar alle raketten herbruikbaar zijn."

Manfred voegt daar aan toe: "Het geeft mensen ook bewijs dat ontdekking van de ruimte niet alleen mogelijk is, maar ook vooruit gaat. SpaceX heeft een zeker optimisme dat aanstekelijk werkt. Dat is ontzettend inspirerend voor studenten als wij."