Wetenschap
Falcon 9 wordt gelanceerd in maart 2017. Credit:SpaceX/flickr
In de ruimte worden grote plannen gemaakt.
Investeringsbanken willen asteroïden delven voor zeldzame, waardevolle metalen. Japan wil een zonne-energiecentrale bouwen. Miljardair magnaten willen hotels in een baan om de aarde bouwen voor ruimtetoeristen.
We zouden het begin van een economische boom in de ruimte kunnen zien. Maar tot nu toe, geen van deze ideeën is ver van de tekentafel verwijderd. Wat houdt hen tegen?
Raketten hergebruiken
Eerst en vooral, het is moeilijk om winst te maken in de ruimte. Bewegende "dingen" (vracht, apparatuur en mensen) van de aarde naar de ruimte is een duur proces. Dit komt omdat we nog niet hebben geleerd hoe we raketten moeten recyclen.
Sinds de lancering van Spoetnik 60 jaar geleden het ruimtetijdperk begon, de meeste ruimtevaartuigen die zijn gelanceerd, zijn Expendable Launch Vehicles (ELV's), die maar één keer vliegen. Na het afleveren van hun lading, ze komen ofwel terug naar de aarde, verbranden in de atmosfeer, of gewoon in een baan om de aarde blijven als "ruimteafval".
Elke keer dat er een nieuwe lading de ruimte in moet, er moet een nieuwe ELV worden gebouwd, die miljoenen dollars kosten. Stel je voor hoeveel een Uber zou kosten als de chauffeur voor elke rit een nieuwe auto zou moeten kopen!
Spaceshuttle Atlantis ondergaat onderhoud in het Kennedy Space Center in 2003. Credit:NASA
Het lijkt misschien dat de voor de hand liggende oplossing is om raketten te hergebruiken. Het idee van herbruikbare lanceervoertuigen (RLV's) is niet nieuw, maar het hergebruik van raketten is in het verleden lastig gebleken.
De eerste echte poging om een RLV te maken was het Space Shuttle-programma van NASA.
De vloot van de Space Shuttle was bedoeld om de kosten van ruimtetransport te verlagen door gedeeltelijk herbruikbaar te zijn. Maar in plaats van de kosten te verlagen, het programma verhoogde ze. De complexiteit en het risico van de Space Shuttle-vloot maakten het onderhoud en de exploitatie ervan duur. En toen het 30-jarige programma eindigde in 2011, het leek misschien alsof het argument voor RLV's ermee eindigde.
Herwinnen en recyclen
Maar voorstanders van RLV's lieten zich niet afschrikken.
Een paar maanden na de laatste vlucht van de Space Shuttle, RuimteX, een start-up bedrijf opgericht door tech miljardair Elon Musk kondigde een plan aan om zijn Falcon 9-raket herbruikbaar te maken. SpaceX begon te werken aan manieren om de boosterfase van de Falcon 9 te herstellen en opnieuw te gebruiken. de grootste, duurste onderdeel van de raket.
Twee jaar later, het bedrijf begon te proberen gebruikte boosters terug te krijgen door ze gecontroleerde afdalingen in de oceaan te laten maken na het voltooien van hun missies. Na enkele spectaculaire mislukkingen, SpaceX heeft eind 2015 voor het eerst met succes een booster teruggevonden.
In de komende 15 maanden zal SpaceX heeft steeds meer boosters teruggevonden, het opbouwen van een voorraad tweedehands raketten. Maar het heeft nog steeds geen van hen hergebruikt.
Dat veranderde in maart 2017, toen een van de teruggevonden boosters werd opgeknapt en gebruikt om een communicatiesatelliet te lanceren. Het was niet de eerste keer dat een raket werd hergebruikt - die eer zal altijd toebehoren aan het Space Shuttle-programma. Maar in tegenstelling tot de Space Shuttle, de hergebruikte Falcon 9 was goedkoper.
Voor het eerst in de geschiedenis, het recyclen van raketten is zakelijk verstandig.
Lanceringskosten van middelzware raketten. Credit:gegevens van de Amerikaanse Federal Aviation Administration
Zelfs zonder hergebruik, de Falcon 9 was al veel goedkoper dan vergelijkbare middelgrote raketten, zoals weergegeven in de bovenstaande grafiek. En het wordt alleen maar goedkoper met meer hergebruikvluchten.
Hoe reageert de concurrentie van SpaceX op deze ontwikkelingen?
Amerikaanse raketindustrie zwaargewicht United Launch Alliance (ULA), een joint venture tussen Boeing en Lockheed Martin, heeft een plan gepubliceerd voor het hergebruik van raketten. Maar ook na de succesvolle hergebruikvlucht van SpaceX in maart, ULA CEO Tory Bruno blijft sceptisch over RLV's.
Het Europese raketbedrijf Arianespace lijkt RLV's helemaal te negeren.
De zoektocht
Zelfs als de traditionele spelers in de raketindustrie RLV's blijven negeren, SpaceX zal niet alleen blijven in zijn zoektocht naar herbruikbaarheid.
Andere miljardairs laten Musk de industrie niet voor zichzelf hebben. Jeff Bezos, de op één na rijkste man ter wereld, is eigenaar van Blue Origin, een rivaliserend raketbedrijf. Het bedrijf is bezig met het testen van New Shepherd, een kleine suborbitale raket, en is van plan om in 2018 passagiers de ruimte in te sturen.
Blue Origin werkt ook aan New Glenn, een veel grotere herbruikbare raket die rechtstreeks kan concurreren met SpaceX.
Richard Branson, oprichter van de Virgin-groep, wil ook toeristen op suborbitale vluchten sturen. Branson heeft Virgin Galactic opgericht, die passagiers zal vliegen op SpaceShipTwo, een herbruikbaar ruimtevliegtuig. Honderden mensen hebben $ 250 betaald, 000 stortingen voor Virgin Galactic-vluchten, die in 2018 van start gaan.
Tegelijkertijd, andere groepen van over de hele wereld proberen te bewijzen dat je geen miljardair hoeft te zijn om het RLV-spel te spelen. In het Verenigd Koninkrijk, Reaction Engines ontwerpt het herbruikbare ruimtevliegtuig Skylon met zijn innovatieve SABRE hybride motor.
Het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) doet onderzoek naar een herbruikbare klinkende raket. En de Indian Space Research Organization test een herbruikbaar Space Shuttle-achtig ruimtevliegtuig.
In Australië, de Universiteit van Queensland ontwikkelt SPARTAN, een kleine RLV die gebruikmaakt van geavanceerde scramjet-motoren.
De tijd zal leren welke van deze inspanningen succesvol zijn, maar het is duidelijk dat het momentum voor RLV's groeit. RLV's brengen de belofte van goedkoop ruimtevervoer met zich mee, die nieuwe werelden van kansen in de ruimte zouden kunnen openen.
Het tijdperk van herbruikbaarheid is begonnen.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com