NASA kiest SpaceX voor lanceren drone naar Saturnus-maan Titan

NASA heeft een samenwerkingsovereenkomst getroffen met SpaceX voor het lanceren van de Dragonfly-drone naar Titan, een van de manen van Saturnus. Het contract dat NASA heeft toegekend heeft een waarde van ruim 256 miljoen dollar.

Het beoogde lanceermoment valt tussen 5 juli 2028 en 25 juli 2028, schrijft NASA. De Dragonfly-drone wordt aan boord van een Falcon Heavy-raket gelanceerd vanaf het Kennedy Space Center in de Amerikaanse staat Florida.

Het doel van de missie, die in 2019 is aangekondigd, is om het oppervlak van Titan te verkennen en monsters te verzamelen. NASA wil zoeken naar sporen van water of koolstof. Die sporen kunnen bewijzen dat er ooit leven mogelijk was op de grootste maan van Saturnus.

Dragonfly gebruikt een helikopterachtig mechanisme om tijdens verschillende vluchten in totaal 180 kilometer van de totale maandiameter van 5.149 kilometer te vliegen. De drone heeft een thermo-elektrische generator aan boord die met behulp van een plutonium-238-radio-isotoop een batterij oplaadt. NASA heeft hiervoor gekozen omdat Titan niet genoeg zonnekracht heeft om het voertuig met zonnecellen op te laden.

Render van Dragonfly. Bron: NASA

Reacties (71)

[SSDtje]

Titan's atmosfeer bestaat voor 95% uit stikstof en 5% uit methaan 🤔 ben benieuwd hoe dat vliegt.

[yorkick]

De atmosferische druk op het oppervlak is 60% zwaarder dan op aarde.
Titan's zwaartekracht is 14% van de zwaardekracht op Aarde.

Dit maakt het ontzettend makkelijk om te vliegen, vandaar ook de keuze voor deze missie.

Titan’s dense atmosphere offers a key benefit to scientific exploration, especially combined with its low gravity (1/7th of Earth’s) and frigid temperatures (-290 Fahrenheit, -179 Celsius, 94 Kelvin). These three features will help Dragonfly stay easily aloft above Titan’s surface and to fly faster and farther with little energy.

[Reactie gewijzigd door yorkick op 26 november 2024 20:15]

[-=bas=-]

Daar moeten wel flinke heaters voor de electronica gebruikt worden om het boven de -40 graden te krijgen.
Iemand enig idee waarom electronica niet werkt bij lage temperaturen (afgezien rond het absolute nulpunt)?

[DropjesLover]

Elektronica werkt wel, maar materialen vinden het niet echt leuk.
Kunststoffen (bijv. lagerbussen) worden hard en broos
Verschillende metalen (bronzen lagerbussen vs stalen assen) krijgen verschil in uitzettingscoefficient.

Daar is tegenaan te engineren, maar maakt assemblage en opslag lastig.
Assemblage bij - 150°C, en ook daarna niet laten opwarmen want anders drukt het zichzelf al kapot / uit de passing. Al helemaal bij mini-dingen waarbij gewicht en efficiëntie cruciaal is.

[remcoVer]

De meeste electronica werkt gewoon bij -40. Alles voor automotive bijvoorbeeld moet van -40 tot +85 werken en bij 85 ook nog eens met 85% RH. Je moet alleen niet de kleinst mogelijke node willen gebruiken maar een robuuste uitontwikkelde node.

[Niet Henk]

De drone haalt stroom uit een RTG. Dit werkt door een stuk radioactief materiaal te hebben wat spontaan heet wordt door radioactief verval, en dan elektriciteit te winnen vanuit het thermoelektrisch effect.

Vermoedelijk zal hierdoor een aanzienlijk deel van de drone warm zijn, en hoeven ze niet aparte heaters bovenop de RTG te gebruiken.

[SSDtje]

En dat zat ik dus ook al te denken, vliegt dat niet heel gemakkelijk inderdaad.

[Melvinvm]

Kort gezegd maar niks uit want gas is gas. Het gaat vooral om dichtheid en aan de rotors te zien is die redelijk aards/hoog. Kijk maar de drone(Ingenuity) die op Mars vliegt, die heeft relatief enorme propellors om iets te kunnen maken van de zeer ijle atmosfeer.

[SSDtje]

De atmosferische druk van Titan bedraagt 1,5 bar. De dichtheid is zo'n 4,4 keer groter als die van op aarde, dat speelt natuurlijk ook mee.

[Donstil]

De atmosferische druk van Titan bedraagt 1,5 bar. De dichtheid is zo'n 4,4 keer groter als die van op aarde, dat speelt natuurlijk ook mee.

Daar zullen ze wel aan gedacht hebben neem ik aan.

[Die_ene_gast]

Dat is dan juist gunstig.

[procyon]

De gasverhoudingen maken niet echt uit, we hebben hier ook een groot aandeel stikstof in de atmosfeer. het is vooral de dichtheid (druk) die invloed heeft op de vliegeigenschappen.

[j129828]

Relevant XKCD

https://what-if.xkcd.com/30/

[dmantione]

Nou, da's een dure raket! Een Ariane 6-lancering kost €75 miljoen. Falcon Heavy kan meer gewicht meenemen, maar is dit nu zoveel zwaarder dan een James Webb-telescoop?

[TheekAzzaBreek]

Het is wel een gek bedrag, ja. Helemaal als je bedenkt dat Dragonfly maar 450 kilo weegt tegen de 6500 van James Webb.
Misschien dat de duur van de reis een rol speelt? Als er voor 6 jaar een team briljante lieden wordt meegeleverd worden personeelskosten ook wel een dingetje.

[BadRespawn]

Het is wel een gek bedrag, ja. Helemaal als je bedenkt dat Dragonfly maar 450 kilo weegt tegen de 6500 van James Webb.
Misschien dat de duur van de reis een rol speelt? Als er voor 6 jaar een team briljante lieden wordt meegeleverd worden personeelskosten ook wel een dingetje.

Een belangrijk verschil met de JWST missie is dat Saturnus veel verder weg is dan L2, en om in de ruimte verder weg te komen is meer snelheid nodig omdat het ruimtetuig tegen de zwaartekracht (in dit geval vd Zon) in moet. Om meer snelheid te maken is meer brandstof nodig en dus een grotere raket om al die brandstof mee te nemen.

[DropjesLover]

Je kan ook meerdere gravity assists gebruiken, maar dan duurt de missie ook flink langer.

[BadRespawn]

Als je niet eerst flink meer dan escape velocity bereikt moet je wel erg veel gravity assists doen, terwijl JWST bijna precies escape velocity moet bereiken om bij L2 aan te komen.

[locke960]

Daar komt nog wel iets bij, het ding moet ook nog veilig de atmosfeer van Titan binnen komen (bescherming + parachute). Maar dat is niet het belangrijkste. De belangrijkste punten die ik zie:

Saturnus is heel ver weg. Je wilt dus snelheid, daarvoor heb je een zo zwaar mogelijke raket nodig. Met deze Falcon Heavy gaat de reis 6 jaar duren. Met een Ariane 6 zou dat nog langer zijn.
Ruwe vergelijking voor de capaciteit van beide is " Payload to Low Earth Orbit":

• Ariane A62: 10,350 kg
• Ariane A64: 21,650 kg
• Falcon Heavy: 63,800 kg (fully expended, wat ze hier doen)

Dragonfly heeft een RTG (nucleaire batterij) met 4.8kg plutonium aan boord. Dan stel je eisen aan de betrouwbaarheid.

Falcon Heavy heeft zich bewezen. 11 succesvolle missies, waaronder de lancering van de Europa Clipper naar de maan Europa van Jupiter. Ook de vele succesvolle lanceringen van Falcon 9 zullen wel meetellen, dat is tenslotte familie.
Ariane 6 heeft slechts 1 succesvolle lancering meegemaakt. En dat was de lichte A62 uitvoering van de raket, niet eens de zwaardere A64.

[Reactie gewijzigd door locke960 op 26 november 2024 22:21]

[Japs]

Voorgaande "deepspace" missies hadden inderdaad ook geen Falcon Heavy nodig om er te komen (en een paar jaar langer onderweg is bij deze missie in principe geen probleem).

Redelijk recent bijvoorbeeld nog de JUICE van ESA (8 jaar onderweg naar Jupiter+manen, 6.000 kg, met Ariane 5).
https://www.esa.int/Scien...s_first_lunar-Earth_flyby

Maar het kan in principe misschien wel sneller inderdaad als je een grotere begin snelheid meegeeft bij verlaten van de aardse zwaartekracht, maar dat betekent ook dat je ruimtescheepje weer meer brandstof mee moet sjouwen onderweg naar Saturnus om ook weer meer af te kunnen remmen bij aankomst bij Saturnus.

Het zou ook kunnen dat Saturnus tijdens lancering van deze missie relatief ongunstig staat t.o.v. de aarde en daarom extra energie nuttig is om er te komen.

Hoe dan ook, een beetje efficiënt navigeren in ons zonnestelsel is echt een vak apart

[BadRespawn]

Voorgaande "deepspace" missies hadden inderdaad ook geen Falcon Heavy nodig

Psyche en Europa Clipper zijn gelanceerd dmv FH.

[Coolstart]

James webb ging omhoog met een Ariane 5, niet de 6. Het zou me verbazen dat de lancering maar €75 miljoen zou kosten. Dat was zeker 5x meer.

256 miljoen voor een lancering naar een planeet die veel verder is lijkt me niet ‘duur’. Je moet ook landen etc. Lijkt me een compleet andere missie.

1.5 miljard km VS james
Web 1.5 miljoen km. Landen vs ergens in een regio een payload afzetten is een ander groot verschil.

Ik zie de gelijkenis niet goed.

[dmantione]

De lancerende partij krijgt normaal betaald voor het afleveren van het pakketje in de juiste baan, de voorzieningen voor de interplanetaire reis komen doorgaans ten koste van de missie. Dus dat er geland moet worden zal niet iets voor SpaceX zijn. Uiteraard is de James Webb met een Ariane 5 omhoog gebracht, alleen omdat die weg is kijk je nu natuurlijk naar de 6 en ook vergeleken met andere raketten is het vrij veel geld.

[Alxndr]

'Vrij veel geld' is relatief. Wil je raden over welk % van het totale budget we het hebben?

Ongeveer 7,5%. De hele missie kost in totaal 3,35 miljard dollar. Dat plaatst het toch wel in perspectief denk ik.

Bovendien kun je zulke cijfers die je online vind natuurlijk niet zomaar 1:1 vergelijken, dat doen we met CPU snelheden toch ook niet? Denk bijvoorbeeld eens aan de efficiëntie: iedere kilo brandstof om te daar remmen moet 90% van de reis meegezeuld worden. We hebben het hier over snelheden in kilometers per seconde.

Iedere besparing op brandstof is een gewichtsbesparing wat weer brandstof scheelt, wat weer gewicht scheelt, wat weer... (de rocket equation) Ik zou zeggen probeer het eens na te bouwen in Kerbal Space Program

En wat ergens anders ook gezegd wordt: hoeveel geld ben je bereid extra te betalen voor een raket met een bewezen track-record zoals de Falcon Heavy? Er staan wel miljarden op het spel.

Ik heb ook geen idee welke factoren er verder allemaal meespelen, het is letterlijk 'rocketscience' en ik heb maar 1200 uur in KSP zitten

[Reactie gewijzigd door Alxndr op 27 november 2024 00:31]

[BadRespawn]

https://www.planetary.org/articles/cost-of-the-jwst

James webb ging omhoog met een Ariane 5, niet de 6. Het zou me verbazen dat de lancering maar €75 miljoen zou kosten. Dat was zeker 5x meer.

JWST lancering plus twee vd instrumenten aan boord heeft ESA €700miljoen gekost (dat is de Europese bijdrage aan JWST). https://www.planetary.org/articles/cost-of-the-jwst

Die €75 miljoen van Ariane 6 is een 'zou kunnen' schatting, A6 heeft tot nu toe alleen maar 1 testvlucht gemaakt.

[Kev-in]

Er speelt meer dan alleen het gewicht, er is een hoop DeltaV nodig om iets naar Titan te sturen. Ik gok dat ze hier alle 3 cores van de raket volledig voor moeten gebruiken, dat maakt t duurder. Plus wellicht wat andere voorbereidingen waar wat manuren van SpaceX en wellicht aanpassingen van de payload adapter voor nodig zijn.

Maar op zich goed punt, geen idee of de Ariane 6 werd overwogen. Misschien moeten ze eerst wat meer succesvolle vluchten uitvoeren.

[dasiro]

die 2 missies kunnen niet harder van elkaar verschillen. JWST moest slechts tot in L2 geraken (1.500.000km) om in een baan rond de zon te blijven, terwijl Dragonfly op Titan (1.200.000.000km) moet LANDEN. De afstand is niet zozeer het probleem (snelheid doet er niet zoveel toe en slingshots rond andere planeten helpen daar veel bij), maar de hardware en brandstof die er extra bij komt kijken om tot op de oppervlakte te geraken moet ook allemaal mee.

[multikoe]

Deze sonde heeft een nucleaire reactor aan boord. De Falcon Heavy moet daarvoor gecertificeerd worden en dat kost geld. Lees het artikel op ArsTechnica over deze opdracht maar eens.

[SuperDre]

Grote kans dat zelfs de falcon heavy tegen die tijd misschien wel vervangen wordt door een Starship.

[Die_ene_gast]

Vliegen die dan eindelijk?

[dmantione]

Yup.

nieuws: ESA lanceert succesvol eerste Ariane 6-raket - update

[Die_ene_gast]

Ahhh mooi, ik weet dat ze toen veel problemen hadden met de ontwikkeling.

[Kingpinda]

wat een onzin. voor spacex was ULA zo'n beetje de enige provider en die missies kosten vaak tussen de 200 en 300 miljoen dollar per stuk.En dan hebben we het over een stuk metaal in orbit om de aarde brengen. niet naar een andere hemel lichaam.

[BadRespawn]

Nou, da's een dure raket! Een Ariane 6-lancering kost €75 miljoen.

Die €75 miljoen is een 'zou kunnen' schatting, Ariane 6 heeft tot nu toe alleen maar 1 testvlucht gemaakt.

[procyon]

Zou me niets verbazen als de SLS uiteindelijk ook niet meer gebruik zal worden ten gunste van een Starship versie van SpaceX voor de missie naar de maan. Het verschil in kosten is/wordt gewoon te groot om te negeren en SpaceX maakt ook daar goede voortgang mee.
Daarbij heeft SpaceX ook een goede track record, zeker Falcon heavy is gewoon de beste raket die er is, zowel qua betrouwbaarheid als inzetbaarheid als qua kosten.

[Blokker_1999]

SpaceX heeft nog een zeer lange weg af te leggen. Falcon Heavy laat men niet goedkeuren voor bemande vluchten en voor starship is er ook nog wel wat jaren werk nodig.

Daarnaast wil NASA niet meer in de val trappen om van 1 enkele leverancier afhankelijk te zijn, je ziet nu wel met Boeing hoe dat kan uitpakken.

[RJG-223]

Daarnaast wil NASA niet meer in de val trappen om van 1 enkele leverancier afhankelijk te zijn, je ziet nu wel met Boeing hoe dat kan uitpakken.

Ik denk niet dat dat in dit geval speelt. Geen grote rol in ieder geval. SLS is primair een grote subsidiekraan voor bepaalde bedrijven in verschillende amerikaanse staten. Dat is de voornaamste reden dat het amerikaanse congres SLS blijft financieren. Ik weet 99.99% zeker dat als NASA volledig zelf zou mogen beslissen, dat ze al die miljarden aan andere dingen zouden besteden. Onder andere aan het stimuleren van de ontwikkeling van commerciële raketten die mensen kunnen vervoeren. Dat is een veel goedkopere manier om niet meer van één leverancier afhankelijk te zijn/worden. En dan zouden ze daarna nog heel veel geld overhouden voor nog meer interessante wetenschappelijke missies...

[Qin]

Probleem is dat Boeing al jaren lang van het pad is gewandeld, en het ziet er niet naar uit dat ze het snel terug zullen vinden. Ze zijn niet meer hongerig naar succes of een excellent product. Ze worden langzaam kapot ge-managed.

Ze mogen bij NASA de kerel die erdoor gedrukt heeft dat ze SpaceX ook een contract gaven voor bemande vluchten, een stanbeeld geven.

Dit had zo verkeerd kunnen gaan voor de vooruitgang in de ruimtevaart. Er zijn anderen, maar ik geloof wel dat SpaceX ze inspireert een tandje harder te gaan.

[Reactie gewijzigd door Qin op 27 november 2024 14:03]

[procyon]

Ik heb het niet over tijdslijnen gehad. Hier zal zeker wat tijd overheen gaan maar uiteindelijk kost de SLS 2,5 miljard per lancering.

Geld dat Nasa beter kan besteden aan nieuwe instrumenten in plaats voor de busrit naar de maan toe.

[IStealYourGun]

Iedereen is overtuigd dat SLS een (te) dure raket is, alleen mag je de prijs van een falcon heavy niet vergelijken met SLS die humen rated is (of gaat worden). Dat is een beetje zoals een drone vergelijken met een vliegtuig voor passagiers.

[RJG-223]

Iedereen is overtuigd dat SLS een (te) dure raket is, alleen mag je de prijs van een falcon heavy niet vergelijken met SLS die humen rated is (of gaat worden). Dat is een beetje zoals een drone vergelijken met een vliegtuig voor passagiers.

Dat mag je wel vergelijken. FH is niet human-rated omdat SpaceX daarvoor niet gekozen heeft. Omdat er geen vraag naar is. FH lijkt heel erg op F9, dus als die laatste human-rated kan zijn, dan zou FH dat ook kunnen zijn, als SpaceX de moeite daarvoor zou nemen.

Dus je mag ze 100% vergelijken.

[dmantione]

Als je je de RH voor bemande vluchten certificeert, kunnen je alles met een FH wat je met een SLS kan doen? Helaas.

[IStealYourGun]

De Falcon is human rated, omdat NASA daarvoor heeft betaald onder het Commercial Crew Program. Net als de Atlas V van ULA, maar die is denk ik niet krachtig genoeg om Orion naar de maan te schieten.

Ik denk dat het wel iets te makkelijk is om aan te nemen dat een Falcon Heavy makkelijk human rated kan zijn, puur omdat het verder bouwt op de technologie van F9. Sure, het zal makkelijker zijn, maar daarom niet makkelijk. De Falcon Heavy heeft een hoop aanpassingen en onderdelen die de Falcon 9 niet heeft en de ontwikkeling was ook een grotere uitdaging dan oorspronkelijk voorzien.

Los daarvan is de launch cost van een Falcon 9 ook hoger wanneer er mensen aan boord zitten dan bij een satelliet. Imo mag je ze juist niet vergelijken.

Wat niet wegneemt, dat het een optie zou kunnen zijn om FH human rated te maken ipv de SLS te behouden.

[SuperDre]

Nou, zoveel jaren werk zal dat niet zijn dat Starship mensen zal gaan vervoeren, mogelijk zelfs al eind volgend jaa, begin 2026.

En dat NASA meerdere leveranciers wil is ook de reden waarom Blue Origin dus met hun New Glen als alternatief gaat komen (eerste testvlucht mogelijk nog deze maand).

[Reactie gewijzigd door SuperDre op 26 november 2024 23:35]

[wica]

De onderdelen van de SLS wordt wel in verschillende staten gemaakt. En daarmee ook werkgelegenheid behouden in die staten. Wat het eigenlijk ook zo sloom en duur maakt.
Ben benieuwd, wat de Senatoren gaan stemmen van die staten.

[dez11de]

SpaceX zou kunnen aantonen dat zij onderdelen uit het hele land betrekken.

[wica]

SpaceX zou in elke staat kunnen lanceren.

[Anoniem: 1872794]

Kan nu al niet meer geloven dat dit alleen is gekozen op de feiten, gezien de dreiging van de aankomende regering en hoe hard Elon M. als minister van efficiëntie wilde bezuinigen op deze organisatie. Voelt voor mij vooral als de pestkop een bot toewerpen, en niks anders. Best wel jammer, want dit soort fundamenteel onderzoek is juist zo interessant en belangrijk.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 1872794 op 26 november 2024 21:38]

[multikoe]

Welke alternatieven had NASA, hoe duur waren die in relatie tot SpaceX en hoe betrouwbaar zijn die in relatie tot SpaceX?

En welk fundamenteel onderzoek loopt er precies gevaar door de keuze voor SpaceX en waarom?

[Anoniem: 1872794]

En welk fundamenteel onderzoek loopt er precies gevaar door de keuze voor SpaceX en waarom?

Ik vind het jammer dat ik nu een vies (belangen verstrengelend) geurtje ruik bij dit super coole plan, terwijl ik anders alleen maar dacht, oh cool . Maar bedankt dat je de woorden in mijn mond legt.

Welke alternatieven had NASA, hoe duur waren die in relatie tot SpaceX en hoe betrouwbaar zijn die in relatie tot SpaceX?

Geen enkel idee, maar het is niet relevant, want ik geef duidelijk aan dat ik hier mijn 'gevoelens' bij heb en niet dat ik professioneel ruimteonderzoek projectmanager ben, ik het plan helemaal heb doorgelezen en daaruit heb geconcludeerd dat dit een slecht bericht is. Staat letterlijk 'voelt voor mij ... ... best wel jammer'

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 1872794 op 26 november 2024 21:46]

[multikoe]

Gevoelens zijn prima, maar als je ze niet kunt onderbouwen of niet kunt aantonen dat jouw gevoelens serieus genomen zouden moeten worden, dan is het niet meer dan onnodige stemmingmakerij. Je kunt nu wel wegkruipen met het argument dat het "maar" jouw gevoelens waren, maar je hebt ondertussen wel de discussie weer eens gevoed met vuilnis.

[Replika90]

Misschien beter om die gevoelens voor je te houden in plaats van ongefundeerd te gaan spuien op nieuws omtrent Elon Musk.

[wica]

Gaaf, ben benieuwd naar de beelden van Titan en wat wij daar gaan ontdekken.
En vlucht van ruim 6 jaar.

[meowmofo]

Musk was aan het zeggen dat hij op NASA wilde bezuinigen. Misschien brengt dit hem op andere gedachten.

[TheekAzzaBreek]

Met wat meer ratio aan de uitgave kant valt een hoop op te vangen. De Senaat gaat uiteindelijk over de pegels, dus ratio is niet gegarandeerd, laten we maar zeggen.

[dasiro]

180 kilometer van de totale maandiameter van 5.149 kilometer te vliegen.

wat een vreemde bewoording, er wordt op wat heuvels en dalen na geen kilometer van de diameter gevlogen, maar eerder zal het grootste deel van die 180km een stuk van de 16.177km omtrek zijn.

[Arny III]

Totale kosten van de Dragonfly mission zijn 3.35 miljard dollar. De launch services die SpaceX gaat leveren bedragen dus 'maar' 7,64% van van de totale kosten.

[mutley69]

De VS taxbetaler maakt Musk alleen maar rijker!

[SuperDre]

Tja, zoveel keuze is er op dit moment nog niet, over een paar jaar is er wel meer keuze, maar dit soort projecten worden jaren van tevoren gepland.

[Mathijs Kok]

SpaceX maakt dit jaar voor de eerste keer winst, maar dat komt geheel op conto van Starlink. Musk SpaceX nooit als goede belegging gezien, de winst van Starlink gaat geheel naar de Marsplannen van Musk.

[Tubby]

Was titan niet een level in Doom?

crap nee; dat was Phobos, Titan was gewoon een boss

[Reactie gewijzigd door Tubby op 26 november 2024 20:03]

[CH4OS]

Titan is een planeet in Destiny 2, net als Europa.