Rocket Lab wil raketten met helikopter uit de lucht plukken voor hergebruik

Rocket Lab, een bedrijf dat relatief kleine raketten lanceert, wil vanaf volgend jaar de onderste trap van zijn Electron-raketten inzetten voor hergebruik. Uiteindelijk moet dat gebeuren door de inzet van een helikopter die de trap uit de lucht moet plukken.

Het Amerikaanse bedrijf zegt dat het de eerste trap van de Electron-raket wil opvangen en opnieuw wil laten vliegen om zo de lanceerfrequentie te verhogen. Dat wordt bereikt doordat het dan niet langer nodig is om voor elke lancering een nieuwe eerste rakettrap te bouwen.

Rocket Lab gaat bij het hergebruikplan uit van twee fasen. Ten eerste gaat het bedrijf proberen een volledige eerste rakettrap van de Electron te bergen nadat deze in de oceaan terechtkomt. De tweede fase bestaat uit het uit de lucht plukken van de rakettrap door een helikopter. Dat wordt mogelijk doordat de trap bij het binnentreden van de atmosfeer wordt beschermd door een versterkt hitteschild en wordt afgeremd door parachutes. De helikopter stijgt op van een schip en zal de opgepikte rakettrap naar dat schip vervoeren.

Ceo Peter Beck gaf tijdens de presentatie van het plan aan dat SpaceX-achtige gemotoriseerde zelfstandige landingen van de onderste rakettrap niet aan de orde zijn, omdat de Electron daar eigenlijk te klein voor is. Hij zegt dat zijn bedrijf niet geïnteresseerd is in de markt van middelgrote lanceervoertuigen. Het draait bij Rocket Lab geheel om kleine lanceervoertuigen die voor bepaalde klanten met regelmaat lanceringen kunnen uitvoeren. Het verhogen van de lanceerfrequentie is daarbij het kerndoel. Het hergebruiken van de onderste rakettrap moet daar een aanzienlijke bijdrage aan leveren en ook de kosten per lancering omlaag brengen. Overigens gaf Beck eerder aan dat het hergebruiken van de raket onmogelijk was, iets waar hij nu dus op terugkomt.

De Electron is een tweetrapsraket met een lengte van zeventien meter die in totaal een vracht van 225 kg in een lage baan om de aarde kan brengen, tot een hoogte van ongeveer 500km. De negen kerosine gebruikende Rutherford-raketmotoren van de Electron bestaan deels uit componenten die met 3d-printers zijn vervaardigd. De raket is in mei 2017 voor het eerst gelanceerd en heeft tot nu toe in totaal zeven keer de ruimte bereikt. Met de Electron voert Rocket Lab rideshare-lanceringen uit, waarbij per missie een behoorlijk aantal kleine satellieten van verschillende bedrijven worden meegenomen. Op het vlak van deze rideshare-missies krijgt Rocket Lab concurrentie van SpaceX en ArianeSpace.

Het concept van het uit de lucht plukken van rakettrappen is niet nieuw. United Launch Alliance heeft eerder aangekondigd met de Vulcan Centaur te komen, een raket die de bestaande Delta IV Heavy en de Atlas V moet gaan vervangen. Deze nog in ontwikkeling zijnde, modulaire raket moet gebruikmaken van de BE-4-methaanraketmotoren van Blue Origin. Het idee is dat het motorgedeelte van de onderste rakettrap van de Vulcan Centaur na de lancering wordt afgestoten, waarbij een aeroshell uitklapt voor de oriëntatie en de bescherming tegen de hitte van de terugkeer in de atmosfeer. Vervolgens klapt een parachute uit, waarna een helikopter het geheel uit de lucht plukt. Deze nieuwe raket moet in 2021 zijn eerste vlucht maken.

Reacties (57)

[unclero]

Wat ook nog bijzonder is te vermelden is dat de turbopomp (het belangrijkste onderdeel van een raketmotor) van de Rutherford-raketmotoren elektrisch aangedreven wordt, in plaats van allerlei complexe en moeilijke handelingen uit te gaan voeren met voorverbranden of aftapleidingen. Hiervoor gebruiken ze bekende technologie van borstelloze motoren en Li-Ion accu's. Dit halveert de complexiteit van de motor, plus daar komt de naam 'Electron' vandaan.

[CivLord]

Je brengt het alsof Electron nu slim bezig is, terwijl de rest zo stom is om het nog steeds zo ingewikkeld te doen.
Het is nog steeds zo dat het zeer lastig is om een turbopomp te maken die snel genoeg raketbrandstof naar raketmotoren kan pompen. Electron doet het met de Rutherford motoren nu elektrisch, maar voor een kleine raket gebruiken ze daar negen motoren. De volumes brandstof die ze voor die relatief kleine motoren aan moeten leveren beginnen nu net behapbaar te worden voor elektrisch aangedreven motoren. Voor grotere motoren is dat nog volledig buiten het bereik van de huidige techniek.

[unclero]

Oh nee hoor. Ik bedoelde het meer dat het bijzonder is.
Bij veel kleinere motoren is het voldoende om druk op de tanks te zetten, maar iets daarboven en er zijn turbopompen nodig. Bij grotere motoren is dat niet zo'n probleem, maar er is net dat gat tussen weinig complexiteit en heel veel complexiteit. Dat gat probeert men al heel lang te dichten (ik herinner me nog de hevige discussies op de ARocket mailinglist, waar veel Ansari X-Prize deelnemers en latere SpaceX/BlueOrigin medewerkers ook zaten, zo rond de eeuwwisseling). Een denkt een oplossing te hebben door een soort zuigerpomp te gebruiken en bij Rocket Labs zweren ze bij elektrische pompen.

[TommyboyNL]

Een kanttekening bij het hergebruiken van de motoren van de Vulcan-Centaur is wel dat dit zeker de eerste jaren van gebruik niet gaat gebeuren. De prognose was dat dit op zijn vroegst in 2024 gaat gebeuren (bron: https://www.ulalaunch.com...nomical-society-2016).pdf), maar niemand verwacht dat dit ook daadwerkelijk dan al gaat gebeuren.

[xK0etj3]

Ik ben toch wel heel erg benieuwd hoe ze dit in de praktijk willen gaan brengen. Een rustig zwevend object uit de lucht plukken lijkt me één, maar hoe willen ze dat gaan doen met de beweging door de wind etc.

[Brawler1986]

Kwestie van formatie vliegen. Niet dat het makkelijk is, maar voor veel helikopter piloten is dit een vereiste om op een Cougar of een Sikorsky te mogen vliegen. Daarnaast helpt de loadmaster voor extra ondersteuning bij het opvangen van de raket. Je moet het zien als een soort van SAR missie maar dan met wat meer eisen en limitaties.

[bilbob]

formatie vliegen is net zoiets als op de rijksweg rijden met 120 km/h. Je gaat misschien hard maar relatief ten opzichte van elkaar ga je juist sloom..
Formatie vliegen is iets waar je aan went.. wordt gewoon tweede natuur op den duur.

Daarom noemen ze het in het parachute springen 'relatieven'. Is net zoiets als vliegen maar net een beetje anders.

[Reactie gewijzigd door bilbob op 23 juli 2024 08:53]

[Brawler1986]

Klopt, maar de moeilijkheid van formatie vliegen hangt af van de limitaties en de marge die je hebt. Dan wordt het een stuk uitdagender als je met nog 2 andere vliegt, 50cm van elkaar verwijderd bent en in het midden vliegt. Zelfs als het je tweede natuur is moet je het telkens weer oefenen, kijk maar bij de Blue Angels en menig andere Top Gun demo teams.

[TommyboyNL]

Dit is in de geschiedenis al vaak genoeg gedaan. Misschien niet met hele rakettrappen, maar wel met bijvoorbeeld filmrollen uit spionagesatellieten: https://en.wikipedia.org/wiki/Mid-air_retrieval .

[mphilipp]

Moest ik ook meteen aan denken. Het moet mogelijk zijn. Die trappen zijn niet zo heel zwaar en als je een lekker trage chute kiest, moet het te doen zijn. Ze roepen het ook niet zomaar denk ik dan. Ook al kunnen wij ons er misschien weinig bij voorstellen.

[Groningerkoek]

Ik heb ook geen idee hoe ze het exact gaan doen, maar in principe heb je aan een touw met een haak voldoende, afschieten op de parachute zodat hij grip krijgt en dan kun je de zooi rustig onderaan de helicopter laten bungelen.

[Verwijderd]

Twee objecten die in dezelfde luchtlaag vliegen hebben ten opzichte van elkaar geen wind. Dat is dus gewoon geen probleem.

Het oppikken van parachutes door helicopters of vliegtuigen is in de jaren 60 van de vorige eeuw uitgebreid gebruikt. Dat was de enige manier om de foto's gemaakt door satellieten naar de aarde te krijgen. Is dus duizenden malen gedaan en werkelijk geen enkel probleem.

[wild_dog]

Denk alleen dat de eerste trap wel wat zwaarder is dan een camera module...

[multikoe]

Principe is hetzelfde.

[CivLord]

Daar heb je pas last van nadat je de rakettrap hebt opgevangen. Daar moet de constructie en het hefvermogen van de helicopter op berekend zijn.
Voor het onderscheppen zelf maakt het gewicht weinig uit.

[TweakTom92]

De meeste raketten worden alleen gelanceerd als het mooi weer is.

Edit:
Daarbij komt, de helikopter zit in diezelfde wind dus theoretisch merk je er niks van als je beide met 5m/sec dezelfde kant op beweegt.

[Reactie gewijzigd door TweakTom92 op 23 juli 2024 08:53]

[SuperflipNL]

Niet altijd, wel het liefst bij zo min mogelijk wind. Maar ligt ook aan je launch window om je raket in de juiste baan te brengen. Dit kan betekenen dat je launch window in de vroege ochtend of late avond kan zijn. Hierdoor heb je ook minder licht en minder zicht. Zijn al paar launches van SpaceX geweest in het donker of slecht zicht.

[Reactie gewijzigd door SuperflipNL op 23 juli 2024 08:53]

[esanity]

[laughs in Soyuz]

[Reactie gewijzigd door esanity op 23 juli 2024 08:53]

[Verwijderd]

Laughs nervously in Apollo 12 capsule...

[TommyboyNL]

Russische raketten kunnen inderdaad beter tegen slecht weer, maar hebben soms wel moeite met het onderscheid tussen boven en onder: https://www.youtube.com/watch?v=Zl12dXYcUTo (sensorpakket was met grof geweld ondersteboven gemonteerd...)

[wild_dog]

Ik kreeg meteen Kerbal Space Program flashbacks...

[esanity]

Percussie montage gaat niet altijd goed :-)

[ShellGhost]

Leuk dat ze vaker "kleine" raketten omhoog willen schieten, maar de halve wereld is bezig om het milieu te beschermen. Dan helpt dit niet natuurlijk.
Ja, een grote raket brengt meer zooi in de lucht, maar als het uiteindelijk zo zal zijn dat er veel vaker kleine dan grote de lucht in worden geschoten zal het misschien effectiever worden om dan maar af en toe een grote omhoog te jagen.

[batjes]

Het aandeel van de ruimtevaart op het totaal plaatje is dacht ik iets van 0,08%. Niet iets om je erg druk over te maken.

Een groot gedeelte van het spul dat de ruimte in geschoten wordt, gaat die kant op met hulp van vloeibaar waterstof.

[TommyboyNL]

Fout. Alleen de Delta IV vliegt op H2, en het potentiëel toekomstige SLS (maar dan wel ondersteund door SRBs...). De meeste raketten vliegen op rocket-grade kerosine, ook wel RP-1 (Rocket Propellant-1) genoemd.

[batjes]

Ariane gaat met waterstof. CE-20 van ISRO gaat ook op waterstof. De YF-77 van CSNA gaat ook met waterstof de lucht in.

Het is vooral de VS en Rusland die troep gebruiken om de ruimte in te gaan. 3 van de 5 grote ruimtevaart organisaties vliegen op water. Waar het roet in de stratosfeer het grootste probleem is. SpaceX is over aan het gaan naar methaan.

De ruimtevaart is de afgelopen jaren goed bezig om schoner van onze planeet af te komen.

[ATS]

Water != waterstof.

[MSalters]

Ariane V is deels waterstof/zuurstof (1175 ton) , maar de bulk (540 ton) is vaste brandstof in de boosters.

En de YF-77 is een detail. De bulk van de CSNA raketten zijn Long March 3/4, niet Long March 5. En dat zijn allebei N2O4/UMDH raketten,

[Blokker_1999]

Alle beetjes helpen, als we hier ons best doen terwijl we steeds meer en meer gaan lanceren gaat dat percentage alleen maar groter worden.

[ATS]

Het aandeel van mijn huis is een stuk kleiner, en daar dien ik me wel druk om te maken (en dat doe ik ook wel).

En een groot gedeelte van wat omhoog gaat gaat met een wat zuiverder vorm van kerosine omhoog (RP1). Waterstof wordt wel toegepast, maar is zeker niet de standaard. Electron gebruikt gewoon RP1 met LOX, net als SpaceX met de Falcon 5. De SpaceShuttle gebruikte wel waterstof (en vaste branstof boosters). De nieuwe Raptor motor van SpaceX werkt op methaan en LOX.

[JVos90]

Voor een lancering is minder brandstof nodig dan korte lijnvlucht van een A380 vliegtuig.

The time it reaches orbit it will have used only 5000 L of fuel, less than a flight from Los Angeles to San Francisco.

Bron: https://www.rocketlabusa.com/frequently-asked-questions/ --> What is the environmental impact of Rocket Lab's operations?

[EliteGhost]

Beetje vreemde vergelijking. Ik zie zo'n raket geen 84 ton vracht tillen en zo'n korte vlucht is ook de slechtste situatie voor zo'n groot vliegtuig.

[3raser]

Bergen zie die raketten normaal gesproken niet? Oftewel, wordt de oceaan langzaam aan bevuild door gelanceerde raketten? Dat vind ik op zich al best bijzonder.

[TommyboyNL]

Die worden inderdaad niet geborgen. Veel valt er ook niet te bergen aangezien raketten in vrije val de oceaan raken. Met die snelheid is water zo hard als beton, en versplintert een raket vrijwel compleet. Alleen de motoren blijven soms als zodanig herkenbaar. Jeff Bezos heeft een keer voor de lol een paar van de Saturn V F1 motoren opgevist (google maar op "saturn F1 recovery"), maar ook daar was niet heel veel van over.

[svennd]

Opzich is dat geen probleem, zolang ze niet dumpen op koraalriffen (wat ze niet doen want te ondiep) is ieder metaal object een haven van leven in de oceaan, want daar kunnen beestjes zich vasthouden tegen de "zandstormen".

[Vizzie]

Als je ziet wat er voor de rest allemaal in de zee wordt gedumpt zou het me eerder verbazen als deze zooi wel opgeruimd werd.

[Verwijderd]

Het idee van het uit de lucht pikken van 'ruimteschepen' is sowieso niet nieuw; de oorspronkelijke plannen van/voor de eerste lanceringen van Amerikaanse ruimtecapsules gingen hier ook van uit.
Uiteindelijk is om praktische redenen toen toch gekozen voor landing in zee.
Belangrijk voordeel toen was dat de gebruikte capsules toch niet opnieuw gebruikt hoefden te worden, en de aantasting door zout water dus een stuk minder relevant was dan bij een opnieuw te gebruiken raket-motor.

Edit: hier een interessant stuk over het opvangen van stukken uit de ruimte (door Amerikanen):
Anywhere but in the water.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 08:53]

[TommyboyNL]

Wat wel structureel uit de lucht gehengeld is, zijn de filmrolletjes die vroeger door spionagesatellieten gedropt werden. Zie bijvoorbeeld https://en.wikipedia.org/wiki/Corona_(satellite) . Ik ben benieuwd of dit ook gaat lukken met de Electron, die toch een tandje zwaarder is.

Edit: Damn, net een minuut te lang gedaan over het opzoeken van een bron. Damn you, @Tom Paris! Doe B'Elanna de groeten!

[Reactie gewijzigd door TommyboyNL op 23 juli 2024 08:53]

[Verwijderd]

We gaan nu wel wat off-topic, alhoewel het natuurlijk een goed beeld geeft over het opvangen van objecten uit de ruimte, maar mocht je dat interessant vinden dan is aflevering 2, "Spies in Space" van onderstaande documentaire-reeks een absolute aanrader: (de overige episodes ook trouwens, maar die zijn écht off-topic)
Atomic Age Declassified

[Tom Paris]

De filmrollen uit de eerste generaties spionagesatellieten werden met een vliegtuig uit de lucht gevist: https://www.vice.com/en_u...ets-of-film-back-to-earth

[LegendaryNr14]

Snan iet waarom ze dit soort dingen niet doen met een drone?

[TommyboyNL]

Waarschijnlijk omdat er geen commerciëel verkrijgbare drones zijn die deze rakettrap kunnen tillen én voldoende lang in de lucht kunnen blijven. Rocketlab zou er wellicht zelf een kunnen ontwikkelen, maar die hebben genoeg andere zaken aan hun hoofd.

[The Zep Man]

De helikopter stijgt ook op vanaf een schip. Economisch bespaart het dus niet zoveel om er een drone van te maken, want het schip zelf zal ook een menselijke infrastructuur hebben. Een piloot of twee erbij maakt dan niet zo'n groot verschil t.o.v. een geautomatiseerde drone.

Een handmatig gestuurde drone zou nog minder toegevoegde waarde hebben. In oorlogsgebieden worden deze ingezet om praktische redenen. Denk aan dat het kleinere apparaten zijn die lastiger zijn om neer te halen en met meer G krachten om kunnen gaan als dat er menselijke waterzakken in zouden zitten. Ook voorkomen ze het verlies van piloten als er één toch neergeschoten wordt. Van dit soort situaties is bij het 'vreedzaam' opvangen van een raket geen sprake. Natuurlijk kan er iets fout gaan, maar de piloot/ten kan/kunnen zo opgepikt worden.

[Reactie gewijzigd door The Zep Man op 23 juli 2024 08:53]

[nullbyte]

Lijkt me een goeie voor de groeiende flattard "community". Een camera er in zou voor eens en altijd kunnen bewijzen dat we op een bal wonen.

[Verwijderd]

Meer dan de duizenden camera's die dat al hebben laten zien? De gemiddelde Amerikaanse high-school schiet jaarlijks een raket met camera's omhoog om de kromming van de aarde te laten zien. De flat minders zeggen altijd dat dat aan de lens ligt.

[nullbyte]

Inderdaad, de lens, daarom zeg ik, een camera die ze er zelf in zetten zonder groothoeklens zou het bewijs moeten zijn.

[IStealYourGun]

Dit concept is trouwens ook gebruikt bij de Genesis missie in 2001

[CappieL]

"Hawaii to Jupiter 16"
You Only Live Twice (1967)