United Launch Alliance kiest methaanraketmotor Blue Origin voor nieuwe raket

United Launch Alliance, het ruimtevaartbedrijf waarin de Amerikaanse wapenfabrikant Lockheed Martin en vliegtuigbouwer Boeing samenwerken, heeft voor zijn nieuwe Vulcan Centaur-raket de BE-4-raketmotor van Blue Origin uitgekozen. Deze motor gebruikt methaan voor de aandrijving.

Het bedrijf van Lockheed Martin en Boeing heeft bekendgemaakt dat het de BE-4-motor heeft uitgekozen om de eerste rakettrap van de Vulcan Centaur van stuwkracht te voorzien. United Launch Alliance had de keuze uit de grotendeels door de Amerikaanse luchtmacht gefinancierde AR1-raketmotor van het Amerikaanse bedrijf Aerojet Rocketdyne en de door Jeff Bezos gefinancierde BE-4-motor van Blue Origin. United Launch Alliance had eerder al de RL10-motor van Aerojet Rocketdyne uitgekozen voor de bovenste rakettrap van de Vulcan Centaur.

Het gaat om de raket genaamd Vulcan Centaur, die vanaf halverwege 2020 zijn eerste vlucht moet maken. Volgens United Launch Alliance gaat het om een revolutionaire raket die ruimtevaart betaalbaar en betrouwbaar gaat maken. Het bedrijf meldt dat het met de Vulcan Centaur bestaande raketcapaciteiten en lanceerdiensten zal overtreffen, tegen significant lagere kosten. In vergelijking met de Falcon 9-raket van SpaceX kan de raket zwaardere ladingen in een lage baan om de aarde brengen.

De BE-4-raketmotor moet uiteindelijk ook komen in de grote New Glenn-raket van Blue Origin, die zowel mensen als commerciële satellieten in een baan om de aarde moet brengen en een volledig herbruikbare eerste rakettrap krijgt. Deze raketmotor gebruikt methaan als brandstof en is een relatief zeer krachtige raketmotor. De BE-4-motor is bijna drie keer zo krachtig als de Merlin-raketmotor van SpaceX. Het bedrijf van Elon Musk gebruikt er negen in de Falcon 9; de Vulcan Centaur zal slechts twee BE-4-motoren krijgen. Methaan is relatief nieuw als raketbrandstof; eerder omschreven enkele leden van het Amerikaanse Congres de BE-4-motor nog als 'onbewezen technologie'.

Blue Origin van Amazon-topman Jeff Bezos is tot nu toe vooral bekend van de plannen voor de toeristische ruimtetripjes met het New Shepard-systeem. Bezos heeft al aangegeven net zoveel geld in Blue Origin te steken als nodig is om de New Glenn-raket van de grond te krijgen. Die raket zal gebruikmaken van zeven BE-4-exemplaren en zal dan onder meer gaan concurreren met de Vulcan Centaur.

Render van de Vulcan Centaur

Reacties (51)

[Spooksel]

Deze keuze zat er natuurlijk al langere tijd aan te komen. ULA heeft nooit onder stoelen of banken gestoken dat de BE-4 de koploper was voor deze selectie.

Wat er echter gebeurt is met Aerojet is echt weer te zot voor woorden en 'old space' ten top. Zij hadden de hun AR-1 in de running en zelfs een contract met de luchtmacht die ervoor zou zorgen dat Aerojet maar 2/3 van de ontwikkeling zelf hoefde te betalen, hier hebben ze echter nooit haast mee gemaakt. Later hebben ze zelfs nog het contract met de luchtmacht aangepast weten te krijgen zodat ze zelf nog maar 1/6e van de ontwikkeling hoefde te betalen! Maar ook dat lieten ze nagenoeg weer liggenen begin dit jaar zijn ze zelfs helemaal gestopt met geld uitgeven aan die AR-1, het enige wat ze nog doen is in 2019 een prototype opleveren wat moet voor hun contract! Maargoed, als dat ding ooit al op een testbank komt... de AR-1 zal iig _nooit_ vliegen.

En dan deze quote:

Methaan is relatief nieuw als raketbrandstof; eerder omschreven enkele leden van het Amerikaanse Congres de BE-4-motor nog als 'onbewezen technologie'.

De hele reden van die uitspraak is dus vanwege het lobbyen in Washington door Aerojet. Op deze manier wilden ze proberen om de luchtmacht zover te krijgen om ULA te dwingen om voor hun AR-1 te kiezen.

Meer info over deze materie hier: https://arstechnica.com/s...gine-competition-is-over/

[Reactie gewijzigd door Spooksel op 26 juli 2024 12:07]

[unclero]

Vergis je niet, maar de AR-1 was destijds ook 'verkocht' aan het Congres vanwege de stop op de aanschaf van Russische RD-180 motoren. Die was destijds ingevoerd in het kader van sancties voor hun invasie van de Krim.

Er waren een aantal alternatieven:

• De RD-180 op een uitzonderingenlijst zetten.
• De RD-180 in Amerika produceren.
• Een nieuwe motor laten ontwikkelen door Aerojet Rocketdyne.

Uiteindelijk heeft men de derde optie gekozen om geld in te steken. Produceren in Amerika bleek lastiger dan gedacht (voornamelijk vanwege licenties en vergunningen). En de eerste optie bood weinig soelaas aangezien de Russische fabrikant ook niet al te stabiel is.

[Spooksel]

Ja klopt, maar dan wel 'verkocht' met mooie Powerpoint slideshows van Aerojet. Ze presenteerde het inderdaad als een 'drop-in' oplossing met minimale aanpassingen voor de Atlas V.

Maar in de periode dat dit speelde werden ULA en de luchtmacht ook hard aangepakt vanwege het ELC contract dat ULA in handen heeft. Dit staat voor 'EELV Launch Capability' en is in feite een contract waarbij ULA bijna 1 miljard dollar per jaar ontving om in feite de productielijnen van Atlas V en Delta IV (Heavy) operationeel te houden. SpaceX vond dit een subsidie en heeft min of meer succesvol voor elkaar gekregen dat die betalingen nu langzaam aan uitgefaseerd gaan worden.

Het gevolg van het verliezen van dit contract is dat ULA heeft besloten om in ieder geval de Delta IV (Heavy) niet meer te produceren, Atlas V op den duur ook niet meer en is begonnen met de ontwikkeling van de Vulcan!

En die Vulcan... jaja, die had een motor nodig Anyway, doei doei AR-1... hallo BE-4!

[fo0]

ULA vindt het dus niet leuk dat er lanceringen naar SpaceX zijn gegaan. Nu komen ze met een raket die in twee jaar tijd nog gebouwd moet worden getest en daarbij kopen ze de motoren. Ik ben benieuwd als ze die twee jaar gaan halen.

[Tuningistweaker]

Met een Centaur trap is er nog een nog hele belangrijke niche beschikbaar: interplanetaire probes. SpaceX heeft uit kostenreductie een kerosine 2de trap, welke een stuk minder efficient is. Prima voor low orbit en geostationair, maar ze hebben echt een Falcon Heavy nodig om (veel) payload verder weg te schieten. ULA kon en kan hier een veel beter alternatief voor bieden.

[Ubartu]

Zie ik iets over het hoofd? De Falcon Heavy heeft (niet herbruikbaar) een capaciteit van 3500 kilo naar Pluto... 16.800 naar Mars. De Vulcan met Centaur trap is een tussenstap zodat ULA de Vulcan ACES (Advanced Cryogenic Evolved Stage) kan ontwikkelen als de Atlas 5 niet meer aan motoren kan komen.
Maar ook met ACES trap kan de Vulcan 'slechts' 13,000 in een baan naar de maan kunnen brengen, dus minder dan de max van de Falcon Heavy.

In mijn optiek zit de grote mogelijkheid voor de Vulcan nu juist in de grootte en flexibiliteit van de fairing. SpaceX is hier niet flexibel in, wat voorkomt dat sommige payloads met hun raketten gelanceerd kunnen worden, terwijl de Vulcan, Delta 4 of Altas 5 hier flexibeler in zijn.

In either case, de papieren tijgers New Glenn en Big Falcon Rocket die beide volledig herbruikbaar zijn gaan ook wel aan de haal met de cijfers van ULA. Wat mis ik?

[Blokker_1999]

Scott Manley heeft een tijdje terug een mooi filmpje hierover gemaakt: https://www.youtube.com/watch?v=QoUtgWQk-Y0

De Falcon 9 mag dan wel een revolutie zijn geweest. Deze is zeker niet goed voor alle gebruik.

[Tuningistweaker]

Precies, die video was ik uit mijn hoofd aan het citeren. Bevestigd (uit mijn hoofd) volgens mij ook Uburtu's comment over de fairing.

[jip_86]

SpaceX is trouwens ook bezig met een motor die methaan gebruikt. Nl de Raptor. Hier recent in september nog weer getoond: https://youtu.be/zu7WJD8vpAQ?t=45m30s

[Spooksel]

Over die Raptor. In Bremen is vandaag de 69e IAC begonnen. Musk zal dit jaar niet spreken helaas, maar Hans Koenigsmann wel en de verwachting is dat hij nog wel met de nodige updates zal komen voor Raptor en de Mars architectuur.

Woensdag spreekt ie:
http://www.iafastro.org/e...bility-and-affordability/

[GijsVos]

Ik vermoed dat dezelfde redenen gelden als inderdaad bij SpaceX, enkele quotes van de SpaceX reddit:

Methane can be refined on Mars, can be simulated with CFD much more easily than RP-1, can be used to pressurize it's own tank(instead of needing helium, like you do for RP-1), has a higher specific impulse than RP-1, and it's relatively easy to store methane+lox in space compared to hydrogen or RP-1. There are plenty of disadvantages too, like needing bigger tanks than RP-1, and having a lower specific impulse than hydrogen.

Methane boils off like LOX, and is liquid at a similar temperature. Which is a pretty well handled problem in rocketry. Liquid Hydrogen is a beast all its own which requires special engineering, special materials, extra insulation, unique handling constraints, etc. Methalox is an iterative change over LOX/Kero design, but it provides a significant advantage in terms of Isp and overall stage performance. Plus it is better for reusability (less residue on engine parts per firing) and can result in overall simplified stage design since it can be self-pressurizing, negating the need for Helium pressurization at all.

Hierbij zou dus ook het zwarte "roet" verdwijnen dat je op gebruikte boosters ziet na de landing.

[DirtyBird]

Ik dacht dat de energiedichtheid van methaan erg laag lag, hoe goed brandt een scheet nou :-p je tekst geeft wel aan dat grotere tanks nodig zijn dus wellicht is dat dan het enige waarmee dat verschil gecompenseerd wordt.

[svennd]

Pff low orbit, daar zijn we wel al even, het ligt er al vol troep. Wanneer gaan we nog eens iets bouwen waarmee we naar een plaats kunnen die niet constant aan het vallen is.

[vectormatic]

LEO/GEO is waar het geld te verdienen valt, en ULA is gewoon een commercieel bedrijf/concern

Als je "to boldly go" wilt, moet je naar NASA kijken (of SpaceX)

[BadRespawn]

Wanneer gaan we nog eens iets bouwen waarmee we naar een plaats kunnen die niet constant aan het vallen is.

Dat hebben we al, we doen al vele decennia interplanetaire missies.

[Ortixx]

eerder omschreven enkele leden van het Amerikaanse Congres de BE-4-motor nog als 'onbewezen technologie'.

Ik meen me te herinneren dat soortgelijke "onbewezen technologie" de Amerikanen een paar decennia terug op de maan heeft gekregen.

Dat conservatieve geneuzel van het Amerikaanse congress is wat hun ruimtevaart de strop kost.

[Niet Henk]

Jup, het is onbewezen technologie omdat het niet veel in de ruimte heeft gevlogen, het heeft niet veel in de ruimte gevlogen omdat het niet gebruikt is in raketten omdat het onbewezen technologie is.

Met deze cirkelredenering is innovatie onmogelijk.

[WasMachinator]

Wat je eigenlijk leest is dat een senator zegt, deze motor kennen we niet dus moeten we dat vertrouwen? Trouwens wist je dat in mijn regio er een leuk bedrijf zit met bewezen raket technologie, zij kunnen ook een prima raket motor maken welke sowieso werkt!

Het is iets wat je veel ziet in het amerikaanse senaat, het beschermen van banen doormiddel van dit soort tactieken.

[MadMarky]

De senaat heeft ook de taak om te waken over overheidsuitgaven. Ik mag hopen dat er op z'n minst een paar senatoren met dit soort vragen komen als er gekozen wordt voor een onbewezen en daarmee meer risicovolle techniek. Zie het niet zozeer als remmen van technologische voorsprong maar als goed afwegen waar je miljarden aan overheidsgeld in investeert.

[gekkie]

Hmm hoeveel biefstukjes kost een vlucht dan ?
Broeikasgas technisch zou je verwachten dat methaan niet echt een elegante keuze is (afhankelijk van de bron van het methaan uiteraard).

[Reactie gewijzigd door gekkie op 26 juli 2024 12:07]

[Jorizzz]

Misschien te simpel gedacht, maar aangezien methaan een veel sterker broeikasgas is dan CO₂, en die laatste gevormd wordt bij het verbrandingsproces van methaan (CH₄ + 2 O₂ => CO₂ + 2 H₂O, zou het vervranden van methaan dan 'broeikasgastechnisch' niet juist goed zijn?

[gekkie]

Hmm wel een goede gedachte ja, afhankelijk van de bron dus juist meer ruimte voor biefstukjes .

[Zoop]

Zover ik weet is methaan juist een hele goede keuze omdat de verbranding co2-neutraal zou zijn.
Dan nog afhankelijk hoe en waar het gewonnen wordt natuurlijk.

[Aial0n]

De verbranding van methaan loopt via de reactie die @Jorizzz all aangeeft: CH₄ + 2 O₂ => CO₂ + 2 H₂O. Dit is inherent niet CO₂-neutraal.
Wat wel kan, is dat ze de methaan maken uit atmosferische CO₂ plus water, daarmee het proces CO₂-neutraal makend. Lijkt me dikke prima.
Waarschijnlijk planten ze echter ergens een paar bomen en noemen het daarom CO₂-neutraal...

[MSalters]

Die methaan komt uit de bodem (aardgas) dus nee, het is niet goed. Maar je hebt wel gelijk dat het broeikaseffect komt door de geproduceerde CO2.

[SmokingSig]

Kan het methaan van koeien e.d. niet worden opgevangen zoals boerderijen reeds doen voor het aanmaken van stroom ? Of is dat niet hetzelfde/niet rendabel ?

[dmantione]

Hoe stel je je dat voor? Op iedere koe in de wei een methaanopvangapparaat op het achterwerk van de koe monteren?

[SmokingSig]

Neen methaan wordt gewonnen uit de mest die in de "beerput" valt in de stal. Mest op het weiland is verloren.

[Durandal]

Hoe stel je je dat voor? Op iedere koe in de wei een methaanopvangapparaat op het achterwerk van de koe monteren?

Ja. Dat bestaat dus al..

[MSalters]

Dat is relatief "vuile" methaan. Volgens mij heb je daar een verzameling zwavelcomponenten in zitten, zoals bijvoorbeeld H2S. Daarom stinkt mest. Het is niet zo erg als je't lokaal verbrand, maar voor een herbruikbare raket heb je't liever schoner. Ook de RP-1 van de Falcon-9 is ontzwaveld.

[JRvP]

vergeleken met RP1 en zeker vaste brandstof raketten is methaan beste een schone keuze hoor, waterstof klinkt heel schoon totdat je je gaat verdiepen in het productieproces van waterstof.

[CivLord]

waterstof klinkt heel schoon totdat je je gaat verdiepen in het productieproces van waterstof.

Die productie kun je net zo schoon maken als je zelf wilt. Je kunt de fabriek laten draaien op wind- of zonne-energie en een raket op waterstof/ zuurstof is schoner dan kerosine of methaan. Koppel de fabriek aan een bruinkoolcentrale en alle soorten raketbrandstof zijn vele malen schoner.

[JRvP]

Natural Gas Reforming/Gasification: Synthesis gas, a mixture of hydrogen, carbon monoxide, and a small amount of carbon dioxide, is created by reacting natural gas with high-temperature steam. The carbon monoxide is reacted with water to produce additional hydrogen. This method is the cheapest, most efficient, and most common. Natural gas reforming using steam accounts for the majority of hydrogen produced in the United States annually.

https://www.afdc.energy.gov/fuels/hydrogen_production.html

Dat is dus de praktijk

[Hoppa!]

Ik vraag me af of marktwerking in de ruimtevaart uiteindelijk gaat zorgen voor snellere vooruitgang in bijvoorbeeld de ontwikkeling van nieuwe manieren om sneller en verder te kunnen reizen, of dat het zich alleen zal beperken tot zo veel mogelijk lading tegen zo laag mogelijke kosten in een baan rond de aarde brengen.

Hoe zit het bijvoorbeeld met de ontwikkeling van andere manieren van aandrijving, waarbij verre bestemmingen realistisch worden? Ik kan me voorstellen dat er nauwelijke prikkels zijn voor de commerciële ruimtevaart om hier echt werk van te maken, buiten ideologische motieven. Betrouwbaarheid op 'korte' afstanden is veel belangrijker en volgens mij sluiten de traditionele methodes van raketbouw die daar geschikt voor zijn, het andere uit.

[Nibbz]

De laatste vernieuwende 'motor' is de Ionenmotor (correct me if um wrong)

https://nl.wikipedia.org/wiki/Ionenmotor

Op grote afstanden, toch wel heel wat sneller dan onze verbrandingsmotoren (raketten)

[Zoop]

Of een ruimtezeil, zeilen op zonlicht.
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_sail

[slaapkopje]

Met het uitspuigen van ionen kom je nog niet van deze planeet af. Hij is alleen handig als je in een vacuum zweeft en je wil graag wat versnellen of afremmen.

[Cio]

Snelheid is een beetje raar in de ruimte... het is een effectievere motor.

Voor de duidelijkheid, een ionenmotor accellereert minder snel, maar kan veel langer accelereren met dezelfde massa aan brandstof. Een goede oplossing als je de tijd hebt.

Omdat je met een conventionele raketmotor snel brandstof/massa verliest tijdens acceleratie, word deze steeds krachtiger. Een ionenmotor verliest weinig massa en een groter deel van het totaalgewicht (brandstof+motor) bestaat uit de motor. Dit verschil betekent dat er geen voordeel meer is voor de ionenmotor als het ruimteschip meer massa krijgt.

[Reactie gewijzigd door Cio op 26 juli 2024 12:07]

[MSalters]

Die laatste conclusie is natuurlijk fout. Het doel van een raket is niet het lanceren van een motor, het doel is om een nuttige lading te lanceren. Je moet dus naar het totaal "nuttig+motor+stuwstof" kijken. Motor en stuwstof schalen mee met de massa van de nuttige lading, dus het procentuele voordeel blijft ongewijzigd als de nuttige lading toeneemt.

[Cio]

Nee, en je zal de motor toch echt moet verplaatsen, maar dat terzijde.

Je acceleratie schaalt niet lineair als je raket steeds lichter wordt. Zal m'n stelling verduidelijken: Het voordeel voor ionenmotoren neemt af naarmate meer massa binnen dezelfde tijdsperiode moet worden versneld/vertraagd (of dezelfde massa in minder tijd).

Er veranderen aan beide kanten van de vergelijking 2 factoren, dus er is geen vast percentage. Als de toename van massa bij het krachtiger maken van een ionenmotor kan worden verminderd kan deze meer taken overnemen van conventionele raketmotoren. Totdat je de raket gaat bijtanken.

[Jazco2nd]

Volgens mij zat die al in de 40 jaar oude Voyagers? En sowieso in heel wat andere onderzoeksvaartuigen die de afgelopen 20 jaar zijn gelanceerd.

[Tuningistweaker]

Nope, Voyagers en Pioneers zijn met een vaste brandstof trap en een hoop gravity assists het zonnestelsel uitgeslingerd.

Edits: uit mijn hoofd is niet zo goed.
Eerste demonstratie missie was SERT I (1964)
Eerste operationele misse was Deep Space 1 (1998) om asteroïde 9969 Braille te bezoeken
Dawn (2007) is de 'recordhouder', met 3 Deep Space 1 motoren om asteroïde Vesta en dwerg-planeet Ceres te bezoeken
Uit mijn hoofd was New Dawn de eerste sonde met Ion propulsion.

[Reactie gewijzigd door Tuningistweaker op 26 juli 2024 12:07]

[locke960]

Ik vraag me af of marktwerking in de ruimtevaart uiteindelijk gaat zorgen voor snellere vooruitgang in bijvoorbeeld de ontwikkeling van nieuwe manieren om sneller en verder te kunnen reizen,

Ja.

of dat het zich alleen zal beperken tot zo veel mogelijk lading tegen zo laag mogelijke kosten in een baan rond de aarde brengen.

Dat is geen beperking. Zo veel mogelijk lading tegen zo laag mogelijke kosten in een baan rond de aarde brengen is een voorwaarde voor al het andere.

[Pathogen]

Mooi om te zien dat er nu écht een concurrentiestrijd is op ruimtevaartgebied! Goedkoper, sterker, nieuwe ideeën en technologie, laat die nieuwe Space Age maar komen

[Clubbtraxx]

Mooie opsteker voor Bezos... Hoe meer concurrentie in de ruimtevaart hoe beter.

[JRvP]

Bezos mag wel haast maken als je kijkt hoe hard Elon Musk gaat met de BFR, voorlopig concurreert hij met niemand en als Musk geen tegenslagen heeft dan hoeft er maar dit mis te gaan en hij mist de boot volledig.

Reken maar dat het "top brass" in het pentagon natte dromen heeft van wat ze met de BFR kunnen.

[Clubbtraxx]

Ik zet mijn geld ook op SpaceX voorlopig, maar die Bezos kan je niet zomaar uitvlakken.
Hoe meer partijen er in stappen hoe harder de ontwikkeling gaat. Laat maar komen die space race.

[Tuningistweaker]

Ik ben nog erg sceptisch over BFR, als je ziet hoelang Falcon Heavy (wanneer launch 2?) en de Dragon 2 uitlopen en hoe 'fluïde' het BFR ontwerp nog is, lijkt alles mij nog heel erg in de concept fase. Ok, er worden al wat proto onderdelen besteld en getest, maar dit kunnen net zo goed technologie demonstraties zijn. Ik verwacht zomaar +5 tot +10 jaar uitstel op de BFR, als het al niet helemaal komt te vervallen.

En wat moet er gaan vliegen in zo'n grote raket? De US senaat gaat echt alleen maar investeren in maanmissies als ze met het Senate Launch System gelanceerd worden, dus ik verwacht niet dat NASA al teveel payload gaat leveren. SpaceX heeft ook nog niet veel goede voorbeelden gegeven: presentaties komen nog wat 'gimmicky' over naar mijn smaak, en zolang Musk niet met een presentatie komt over een nog op te richten bedrijf 'Nergal' welke Mars colonies gaat exploiteren, zie ik nog geen reden voor de BFR.

Hoewel hartstikke knap en spectaculair, is het refurbishen v.d. Falcon 9 nog lang niet zo snel als geadverteerd. Met zo'n mega raket als BFR moet je daar niet eens aan willen beginnen.

[Gumball]

LM zou eerst eens z'n kernfusie reactor moeten afmaken.
https://www.lockheedmarti...ducts/compact-fusion.html

[JRvP]

ja daar zit ik eigelijk ook op te wachten