Hergebruik is het grote antwoord om goedkoper en frequenter raketten te lanceren. In 2023 zijn er 96 SpaceX Falcon 9 raketten, allemaal met succes, gelanceerd. Het hergebruik zat daarin dat de boosters weer terug vielen naar de aarde en op de grond, of op het water op een drone-schip, landde. Al niet meer nieuw is dat deze boosters niet zelf meer hoeven te landen, maar dat een ‘catch-systeem’ in de Mechazilla toren de landende booster uit de lucht grijpt. Dat zijn als het ware twee stalen eetstokjes die op het juiste moment samenkomen en tegelijk via rails een beweging naar beneden maken in de toren waar de landing plaats vindt. Als superlatief mag gezegd worden dat er in 2023 zelfs één keer twee Falcon 9 boosters tegelijk landen.

In de aanstaande testvlucht 5 van StarShip gaat dit nu ook met de ‘super heavy’ booster voor het eerst gebeuren. Op zich gebeurt dit al repeatmatig met de booster van de Falcon 9, maar het traject en het gewicht van deze ‘super heavy’ booster is anders. Binnen een jaar zal dit vast ook gebeuren met de StarShip zelf die bovenop deze booster gelanceerd wordt.

Lagere operationele kosten dan de concurrentie

Landen met ‘eetstokjes’ is in vele opzichten een stuk goedkoper dan bij het zelfstandig landen van de booster zelf. Er is minder brandstof nodig voor de landing en die brandstof heeft een bepaald gewicht wat dan ook niet meegenomen hoeft te worden als de ‘super heavy’ booster, en later ook de StarShip, gelanceerd worden. De ‘super heavy’ booster valt uit de lucht naar beneden, waarbij op het laatste moment er veel brandstof nodig is om de snelheid te verlagen. Die eindsnelheid hoeft niet perfect 0 km/s te zijn en dus heb je minder brandstof nodig doordat dat afremmen net iets later begint. Maar je hebt ook geen landingsplatform nodig aan de onderkant van de booster, want de booster wordt uit de lucht gehaald. Ook dat landingsgestel heeft een gewicht die je moet lanceren en weer netjes weer neer moet zetten bij terugkomst.

Een heel ander aspect is dat het uit de lucht opvangen veel veiliger is dan een booster zelf te laten landen. Als het een keer fout gaat, dan zijn de kosten hoog, en dus zijn ook de operationele kosten op lange termijn voorspelbaarder.

Lading moet zo nuttig mogelijk zijn

Een raket lanceert altijd nuttige en onnuttige lading. Nuttig zijn de satellieten en in de toekomst de mensen en wie weet ook het voedsel en drinken wat ze meenemen. Onnuttig is het gewicht van het frame en van de brandstof.

Daardoor werden en worden nog steeds raketten zo ontwikkeld dat de wand zo dun mogelijk is met een materiaal dat een zo laag mogelijk soortelijk gewicht heeft, want ook dat zijn kilo’s en dus extra brandstof en meer onnuttige lading.

De StarShip en de ‘super heavy’ booster zijn van staal gemaakt! Dat lijkt vreemd, maar ook daar is over nagedacht. Staal heeft een hoger smeltpunt dan de gebruikelijke materialen. Daar is dan weer meer brandstof voor nodig, maar tegelijk is dit superbelangrijk als de booster en de StarShip zelf uit de lucht vallen totdat ze uit de lucht opgepikt worden.

Robert de Jong

De Space Shuttle heeft veel, en zelfs catastrofale, problemen gehad met de hitteschilden wetende dat dit als een vliegtuig naar beneden kwam, ofwel er was minder hitte, maar deze duurde langer in vergelijk met de ‘super heavy’ booster die in kortere tijd en sneller uit de lucht valt.