science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe SpaceX Raptor-motor verslaat de kamerdruk van de Russische RD-180-motor, volgens Elon Musk

Krediet:SpaceX

2019 wordt een interessant jaar voor SpaceX en zijn oprichter, Elon Musk. Na het voltooien van het werk aan de geminiaturiseerde versie van het Starship (Starship Alpha of "Starship hopper") tijdens de vakantie, SpaceX ging eind januari/begin februari door met het testen van zijn nieuwe Raptor-motor. In overeenstemming met de visie van Musk, deze motoren zullen het ruimteschip de nodige stuwkracht geven om de maan en Mars te bereiken.

Het testvuur vond plaats in de Rocket Development and Test Facility van SpaceX, gelegen net buiten McGregor, Texas. Zoals Musk onlangs tweette, de testen gingen heel goed, het bereiken van de stuwkracht die nodig is voor zowel het ruimteschip als de booster van de eerste trap, de superzware. Musk beweerde ook dat de motor het vorige record voor verbrandingskamerdruk brak, die werd opgericht door de Russische RD-180.

De RD-180 was het product van het Energia-raketprogramma uit het Sovjettijdperk, die tot doel had een superzwaar lanceervoertuig te maken dat het herbruikbare Buran-ruimtevaartuig (de Russische versie van de Space Shuttle) in een baan om de aarde zou brengen. Terwijl het programma werd stopgezet, de motor overleefde en werd zelfs geïmporteerd in de VS, waar het onderdeel werd van Lockheed Martin's Atlas III-raket en Atlas V van United Launch Alliance.

Al decenia, de RD-180 en zijn voorganger (de RD-170) hadden het record voor verbrandingskamerdruk, ranking op 26,7 MPa (3, 870 psi) en 24,52 MPa (3, 556 psi), respectievelijk. Echter, drie dagen nadat Musk aanvankelijk tweette over de prestatieresultaten van de Raptor, hij verklaarde dat de kamerdruk "268,9 bar had bereikt" - wat neerkomt op 26,89 MPa (3, 900 psi), daarmee een nieuw record vestigend met een marge van ongeveer 1 procent.

Artistieke impressie van het prototype Starship, bekend als Starship Alpha (of Starship Hopper). Krediet:SpaceX

Musk werd gevraagd of deze prestatie iets te maken had met het besluit van SpaceX om een ​​combinatie van cryogeen onderkoeld vloeibaar methaan en vloeibare zuurstof (LOX) te gebruiken om de motoren aan te drijven. die naar verluidt in staat zal zijn om ze een boost van 10-20 procent te geven ten opzichte van conventionele motoren. hieraan, Musk antwoordde ontkennend, waarin staat dat het methaan en de LOX-brandstof nauwelijks onder de vloeistoftemperatuur werden gehouden voor het testvuur.

Wanneer bewaard bij cryogene temperatuur, Musk verwacht dat de motor de beoogde kamerdruk van 300 bar (4350 psi) zal kunnen bereiken. maar ging verder met te stellen dat "slechts 250 bar nodig is voor de nominale werking van Starship/Super Heavy." Als dit waar blijkt te zijn, de Raptor zal het vorige prestatierecord met een marge van 11 procent hebben overschreden.

Toegekend, deze resultaten zijn allemaal voorlopig en de Raptor moet nog presteren als onderdeel van een geïntegreerd systeem. En met bijna 20 jaar ervaring onder de riem, het bereiken van kamerdrukken tot ~ 257,5 bar (3735 psi) regelmatig aan boord van de Atlas V-raket, de RD-180 heeft nog steeds het voordeel. Echter, met testvluchten van het Starship Alpha die naar verwachting volgend jaar beginnen, we hoeven niet lang te wachten om te zien of de Raptor echt beter kan presteren dan de RD-180.

Als alles goed gaat, SpaceX hoopt eind 2019 of begin 2020 een volledig prototype van het ruimteschip te bouwen. Op basis van de voorlopige data die Musk in het verleden heeft verstrekt, het is te hopen dat het Starship al in 2022 klaar zal zijn om zijn eerste vrachtvluchten uit te voeren, zijn eerste maanpassagiersvlucht tegen 2023, en de eerste bemande vlucht naar Mars tegen 2024 (die tegen 2028 gevolgd moet worden door de bouw van Mars Base Alpha).