Starships tweede vlucht
Starships tweede vlucht25 november 2023 - Wat hebben we er lang op moeten wachten, ruim een half jaar. In die tijd zijn er tientallen verbeteringen gedaan aan de raket en het lanceerplatform. Maar vooral ook verantwoordelijk voor de wachttijd waren de onderzoeken door de luchtvaartauthoriteit en natuurbeheer.
De eerste vlucht van deze kolos werd officieel als een succes aangemerkt omdat de Starship het lanceerplatform verliet in de opwaardse richting. Toch was het voor de fans wat teleurstellend. Al snel vielen er diverse motoren uit en na een paar minuten moest het zogenaamde flight termination system (FTS) in actie komen om de boel op te blazen. De ship, het bovenste deel van de raket, heeft niet eens in actie kunnen komen.
Wat in het oog sprong, gelukkig niet letterlijk, was de betontornado die de lancering veroorzaakte. Het lanceerplatform bleek totaal niet bestand tegen de temperatuur en de krachten onder de 'orbial launch mount', de standaard waar de raket voor vertrek op staat. De brokken beton vlogen tot wel 5 kilometer ver weg, zelfs tot waar het publiek stond te kijken. Er is niemand bij gewond geraakt maar men is toch wel geschrokken. Waar men ook van schrok was het feit dat de FTS niet goed functioneerde. Het duurde na het afgaan van dit systeem zo'n 50 seconden voordat de raket echt werd vernietigd. Hij had wel op een stad kunnen vallen.
Om herhaling te voorkomen zijn een groot aantal aanpassingen gedaan. De meest opvallende hiervan zijn: het deluge(zondvloed)systeem onder de raket en grotere springladingen in het FTS. Verder is de veelbesproken hot staging ring toegevoegd, dat heeft niets te maken met veiligheid maar is een verbetering aan de raket.
Onder de OLM (orbital launch mount) is bij het vertrek van de Starship een enorme krater geslagen. Het beton was niet alleen niet bestand tegen de temperaturen van boven de 1000 graden maar ook de krachten van de uitlaatgassen waren groter dan het beton aankon. Om die krachten voortaan goed te weerstaan zijn de maand erna tientallen betonwagens af- en aangereden om een zeer degelijke fundering te storten. Die druk je niet meer in elkaar. Daarna kwam werd er een flinke hoeveelheid staal aangerukt met gaatjes erin. Het geheel vormt een soort omgekeerde douchekop die een enorme hoeveelheid water richting de vlammen spuit. Dit water verandert door de hitte grotendeels in stoom. Het absorbeert de hitte van de vlammen zo goed dat er geen vuiltje meer aan de lucht is, en zeker geen brokken beton.
De luchtvaartauthoriteit (FAA) die verantwoordelijk is voor de veiligheid in het luchtruim kreeg in de maanden na de vlucht veel kritiek. SpaceX ook trouwens. Vooral de betontornado was een kolfje naar de hand van de mensen die toch al niet blij zijn met het bestaan van SpaceX. De U.S. Fish and Wildlife Service heeft een drukke periode achter de rug, en het wachten op een nieuwe lanceervergunning had vooral daarmee te maken. Het spreekt voor zich dat SpaceX voor de tweede lancering maatregelen moest nemen om de problemen van de eerste te voorkomen. In totaal zouden ze meer dan 60 wijzigingen in het ontwerp hebben aangebracht.
Dan de vlucht zelf. In de aanloop ging alles goed. De aftelklok werd nog heel even stil gezet maar dat was blijkbaar alleen om nog even iets te dubbelchecken. Iemand moest nog snel even naar huis bellen om te controleren of hij het gas niet aan had laten staan. Een grote vertraging kon men zich niet permitteren want het 'launch window' was maar 20 minuten, dus het moest allemaal volgens plan gebeuren. Toen werden de motoren ontstoken, niet allemaal tegelijk want anders gaan door de schok her en der allerlei stukken metaal verbuigen. Als dan alles brandt dan zie je het plaatje dat je bovenaan de pagina ziet. Dan volgt het verlaten van de OLM en dit keer blijven alle 33 motoren branden. De buitenste ring van 20, de binnenste ring van 10. En helemaal in het midden 3 motoren met zogeheten gimbals, dat is dat ze kunnen bewegen. Na enkele minuten is de booster, de eerste rakettrap, bijna leeg. Al die tonnen brandstof zijn er in de korte tijd doorheen gejakkerd.
Een belangrijke verbetering aan de starship ten opzichte van de vorige versie is de hot staging ring. Dit is een ring die tussen de twee trappen gemonteerd is, met allemaal gaten erin. Je kunt via de gaten door de raket heen kijken. De ring heeft als doel dat je de motoren van de tweede trap (de ship) kunt ontsteken terwijl de twee trappen nog aan elkaar zitten. Dat is wat hot-staging betekent. Het is niet bepaald nieuw, de meeste Russische raketten gebruiken het al sinds het begin van de ruimtevaart. Om de een of andere reden is het in Amerika nooit populair geweest, toch heeft het een aantal voordelen. Doordat er de hele tijd aandrijving is gaat je brandstof niet zweven in de tank. Maar de reden dat SpaceX ertoe is overgegaan is dat het efficienter blijkt. Als je tussendoor de motoren even uitzet, al is het maar enkele seconden, dan heeft dat invloed op de hoeveelheid nuttige lading. Volgens een tweet van Elon Musk scheelt het wel 10%.
Nu is het tijd voor de hot staging ring om te schitteren. De motoren van de booster gaan op drie na allemaal uit. Ook dit weer niet allemaal tegelijk want dat zou de constante branstofstroom (van waanzinig veel liter per seconde) in een klap doen stoppen en de leidingen zouden springen. Rustig aan dus. Dan ontsteken de motoren van de tweede trap, er schieten drie vlammen uit de gaten aan de zijkant van de ring. Meteen daarna maakt de ship zich los van de booster. Met de gimbals keert de booster zich om, om terug naar huis te vliegen. Maar hij komt niet ver want na enkele seconden ontploft hij. Waarschijnlijk ging de brandstof bij de draai in de tank rondklotsen. De Ship vliegt nog een kleine 5 minuten door maar ook daar is iets mis mee want hij vernietigt zichzelf een halve minuut voordat hij zou stoppen met branden.
Je kunt concluderen dat het FTS goed heeft gewerkt zowel bij de booster als bij de ship. Inspectie van de lanceerinstallatie na de vlucht laat ziet dat ook het deluge systeem voorbeeldig heeft gefunctioneerd. Je zou het lanceerplatform bij wijze van spreke nog kunnen inruilen bij de winkel als de kleur je niet bevalt. Ook de hot staging ring heeft zonder mopperen zijn taak volbracht. Je kunt daarom stellen dat dit een zeer geslaagde vlucht is. Bijna alles heeft gewerkt. Ik twijfel er niet aan dat de volgende keer zowel booster als ship een zachte landing zullen maken.
Heron Streker