SpaceX heeft ontzettend ambitieuze plannen voor de toekomst. In 2022 moeten de eerste missies naar Mars worden uitgevoerd. In 2025 zouden vervolgens, als alle testen goed gaan, de eerste mensen op Mars arriveren. Daarnaast moet SpaceX zich ook op hun Starlink satelliet netwerk focussen. En om het niet nog zwaarder te maken, ontwikkelen ze ook nog een raket voor NASA om mee naar de Maan te gaan. Hoe gaan ze dit allemaal bereiken? en wat is in 2022 de verwachting van SpaceX?

Routine SpaceX Falcon 9 lanceringen in 2022

Falcon 9 is momenteel de enige raket waar SpaceX gebruik van maakt. Hiermee lanceren astronauten en voorraad naar het ISS. Verder kan een Falcon 9 per lancering 60 Starlink satellieten in een baan om de Aarde brengen. In totaal zal het satellietennetwerk ongeveer 30.000 satellieten tellen. Er staan ook in 2022 een aantal van dit soort missies gepland.

De lanceringen van de Starlink zijn in 2022 alweer onderweg. De afgelopen maanden zijn er geen Starlink lanceringen geweest. Dit komt omdat het bedrijf een nieuwe versie aan het maken was. Inmiddels is de nieuwe versie klaar. Die worden nu met volle macht naar de ruimte gelanceerd.

Een Falcon 9 raket die landt op een ´droneship´ op zee.
Een Falcon 9 raket die landt op een ´droneship´ op zee.

Speciale SpaceX Falcon 9 lanceringen in 2022

Maar SpaceX lanceert ook missies die niet met NASA te maken hebben. Hier staan er een aantal op een rijtje.

  • Space Adventures 1. Deze missie in begin 2022 gaat ruimte toeristen in een baan rond de Aarde brengen. De kosten van 55 miljoen dollar brengen je op een hoogte van 800+ kilometer (dat is twee keer zo hoog als de ISS). Daarmee zet je ook meteen het record neer voor hoogste persoon ooit in een baan rond de Aarde.
  • Nova C en Doge-1. Bij deze lancering in vroeg 2022 brengt SpaceX NASA´s Nova C naar de Maan. Deze sonde gemaakt door Intuitive Machines. Deze sonde moet meerdere wetenschappelijke instrumenten naar de Maan brengen die daar onderzoeken gaan doen naar de verwerking van stoffen op de Maan.
    Doge-1 is een wat bijzondere satelliet. De door de Geometric Energy Corporation gemaakte microsatelliet is betaald met de crytocurrency Dogecoin.
  • Transporter missies. Bij deze missies door het jaar heen kunnen veel kleine bedrijven zich aansluiten. Een maximale prijs van 1 miljoen dollar zorgt ervoor dat deze bedrijven een satelliet tot wel 200 kg in de ruimte kunnen krijgen.
  • Prime-1. Deze sonde moet eind 2022 onder ander de twee instrumenten TRIDENT en MSolo naar de Maan brengen. Hiermee gaat NASA onderzoek doen naar waterijs op de Maan. Een latere missie van NASA genaamd VIPER gaat net als Prime-1 ook gebruik maken van deze instrumenten.
  • Psyche. Dit is mijn favoriete missie van volgend jaar. Psyche wordt niet met 1 Falcon 9, maar met drie Falcon 9´s de lucht in gelanceerd. Deze drie zitten aan elkaar vast en creëren zo de Falcon Heavy. Psyche gaat een asteroïde, 16 Psyche, bestuderen. Dit is een overgebleven planeten kern die waarschijnlijk tijdens een botsing de rest van de planeet is kwijtgeraakt. Met deze missie moeten we een beter beeld gaan krijgen over de vorming van kernen en welk effect kernen hebben op een planeet.

Wil je meer weten over TRIDENT, MSolo en de VIPER missie, lees wellicht de volgende blog:
NASA VIPER rover gaat op de maan op jacht naar ijs

Misschien is het volgende artikel iets als je meet wilt leren over de Psyche missie:
Asteroïde 16 Psyche kan je schatrijk maken

Kijk voor alle toekomstige lanceringen op NextSpaceflight.

De Falcon Heavy bestaande uit 3 Falcon 9 boosters.
De Falcon Heavy bestaande uit 3 Falcon 9 boosters.

Verwachting SpaceX Starship 2022

Dit is het spannendste van de verwachtingen van SpaceX in 2022. Sinds 2 jaar is SpaceX druk bezig om deze nieuwe 100% herbruikbare raket te introduceren. Starship bestaat uit twee delen: een eerste fase booster (Super Heavy Booster), en een tweede fase genaamd Starship. Momenteel heeft alleen de tweede fase meerdere keren gevlogen. Deze bereikte toen een hoogte van 10 kilometer. Daarna was het de bedoeling dat Starship weer zou landen. Dit is echter alleen de laatste poging gelukt. De andere keren ontplofte de raket door een te harde landing.

Nu is het echter de bedoeling om de Super Heavy Booster (SHB) en Starship te lanceren. In testvluchten moet deze combinatie de Aarde verlaten. Om voor geen gevaar te zorgen, ´landen´ de twee fases apart van elkaar in zee. Op deze manier kunnen de prototypes op een veilige manier worden ontwikkelt. Later moeten de twee fases apart van elkaar op de lanceerplek weer laden. Hierdoor kan de raket snel worden hergebruikt.

Afbeelding van de Super Heavy Booster en in het zwart Starship op de nieuwe lanceer plaats.
Afbeelding van de Super Heavy Booster en in het zwart Starship op de nieuwe lanceer plaats.

Wat moet er gebeuren om Starship vlieg klaar te krijgen?

Om Starship de lucht in te lanceren moet nog een hoop gebeuren. Dit is grofweg onder te verdelen in twee categorieën: De ontwikkeling van Starship en het lanceercomplex ´Boca Chica´ verbeteren.

De ontwikkeling van brandstof tanks

Zoals je je misschien kan voorstellen is het heel lastig om uit het niets een raket te hebben en die dan zonder problemen in één keer te lanceren. Dat lukt ook SpaceX niet. Hun filosofie is om zoveel mogelijk te testen. Van de daardoor gemaakte fouten kan weer worden geleerd. De belangrijke ontwikkelingen die zich nu afspelen zijn het totaal integreren van de eerste fase SHB en Starship. Daarnaast moeten de motoren en brandstof tanks perfect werken.

Hiervoor zijn cryogene testen en statische afvuring van de motoren erg belangrijk. Bij cryogene testen wordt de brandstof opslag gevuld. De temperatuur van de stoffen in de opslag wordt verlaagd tot het punt dat ook een lancering heeft. Dit zijn enorm lage temperaturen zodat er veel brandstof in past. Hierdoor stijgt uiteindelijk de druk tot 6-8 atmosfeer. Oftewel 6-8 de luchtdruk die wij ondervinden door de atmosfeer. Het is van vitaal belang dat de raket deze testen doorkomt. Anders is het niet veilig om Starship te lanceren.

De ontwikkeling van motoren

Daarnaast is het statisch afvuren van de motoren enorm belangrijk. SpaceX maakt zijn eigen motoren die Raptor motoren worden genoemd. Deze zitten ook nog in de ontwikkelfase. Er zijn daarom nog genoeg fouten in het ontwerp die bij elke nieuwe versie een beetje worden verbeterd. Die heeft echter wel als gevolg dat er bij eerdere 10 km vluchten Starship niet kon landen omdat de motoren het niet deden.

Om de slechte motoren eruit te halen zijn de statische vuren zo belangrijk. Tijdens deze testen, die hooguit een paar seconde duren, worden alle systemen getest. De motoren die het niet goed doen worden vervolgens vervangen door andere motoren. De afvuring van de motoren moet hierdoor wel opnieuw worden gedaan.

Maar waarom is dit allemaal zo belangrijk? SpaceX wilt dat zijn Starship net zo betrouwbaar wordt als vliegtuigen. Het moeten raketten worden die ontzettend weinig onderhoud nodig hebben. Het is daarom extreem belangrijk dat de motoren en opslag tanks de lanceringen vol kunnen houden.

Het is al helemaal belangrijk als je ervan uit gaat dat een lancering van Starship ongeveer 33 motoren nodig heeft. 27 voor de eerste fase Super Heavy Booster en 6 voor Starship (3 normale motoren en 3 motoren die zijn geoptimaliseerd voor de vacuüm in de ruimte). Dan wil je niet na elke vlucht 33 motoren gaan vervangen.

Weergave van de complexiteit van de Raptor motoren.
Weergave van de complexiteit van de Raptor motoren.

De groei van het warmteschild

Een warmteschil is in de ruimtevaart niet nieuw. Sondes die heel weer op Aarde moeten komen of op Mars hebben er altijd één. Maar ook de capsules waar astronauten inzitten om terug op Aarde te komen. Deze schilden zorgen ervoor dat de capsule niet te warm wordt en ontploft. Ook Starship heeft deze nodig.

Het idee is om Starship als een soort van parachute springer te laten afremmen. Het idee is dat een enorm hitteschild er voor zorgt dat de raket op hoge snelheden de atmosfeer kan betreden. De luchtweerstand remt dan het schip af. Hierdoor hoeft er minder brandstof te worden gebruik om te landen.

Het is echter een complex idee gebleken om dit uit te voeren. Het hitteschild bestaat uit allemaal kleien keramische platen. Het is natuurlijk heel handig als deze kleine platen dezelfde vorm hebben zodat je maar één type overal kan gebruiken. Dit gaat helaas niet zo makkelijk.

Daarnaast is het een grote opgave gebleven om deze vorm uit te kiezen. Het SpaceX team is hard bezig de beste vorm voor de keramische stukken te zoeken. De vorm heeft veel effect op hoe goed de stukken op Starship blijven zitten. Als maar een deel blijft zitten heeft het natuurlijk weinig zin. De Super Heavy booster heeft dit niet nodig aangezien deze niet de grote snelheden van Starship behaalt.

Prototype SN9 die de techniek van een parachute springer test, Dit gebeurt door horizontaal naar beneden te vallen.
Prototype SN9 die de techniek van een parachute springer test, Dit gebeurt door horizontaal naar beneden te vallen.

Lees mijn blog Zijn herbruikbare raketten de toekomst of science fiction? om meer over herbruikbare raketten te weten te komen.

Lanceercomplex ´Boca Chica´ verbeteren

Boca Chica was vroeger een dorpje. SpaceX heeft alle huizen van de bewoners opgekocht om zo een basis in Boca Chica te kunnen maken. Wat kunnen we in 2022 verwachten van SpaceX als het gaat om hun lanceringscomplex?

Eerst moet de huidige lanceertoren worden afgemaakt. Deze toren staat er inmiddels wel al maar mist nog een aantal elementen. Zo moet er een arm op komen die de Super Heavy Booster in de toekomst zou moeten opvangen uit de lucht. Dit bespaart landingsbenen op SHB en dus gewicht. Het is nog onbekend of deze lanceringsplek een vlam afleider krijgt. Dit is een afleider die alle energie van de motoren aan de grond weg leidt.

Nieuwe lanceer en landplaats

Verder is het het plan om een nieuwe lanceringsplek aan te leggen. Deze heeft de originele naam ´PAD B´. Deze plek is in principe een complete kopie van de PAD A die momenteel wordt aangelegd. Hierbij hoort ook een eigen tank opslag waar onder andere alle brandstof voor een lancering wordt opgeslagen. Net als PAD A is het onzeker of PAD B wel een vuur afleider krijgt.

Hiernaast komt er een nieuwe landplaats. Met wederom de originele naam Landing PAD B om Starship een keer te laten landen. In de buurt van dit landingscomplex komt een test plaats. Hier kunnen test tank prototypes worden getest totdat ze kapot gaan om de maximale prestatie te achterhalen. Verder is het de bedoeling dat er een gebouwd wordt geconstrueerd waar alle lading voor lancering wordt geïntegreerd met de raket.

Op het land is er best wat gedoe met veiligheid, natuur en overlast van omringende bewoners. Daarom is SpaceX bezig met het gereedmaken van oude booreilanden. Ze zijn momenteel bezig om twee oude booreilanden genaamd Phobos and Deimos, vernoemd naar twee manen van Mars, om te bouwen tot lanceer en land plek voor Starship.

Een overzicht van de Boca Chica basis. Hierin staan ook de uitbouw verwachtingen van SpaceX voor 2022.
Een weergave van de Boca Chica basis. Met in het groen wat er nu al is en in het blauw de plannen voor de toekomst.

Obstakels voordat SpaceX naar Mars kan

Mars is het uiteindelijke doel van Elon Musk met SpaceX. Zoals we al hebben gezien is daar nog een lange weg voor te gaan. De grootste problemen zijn waarschijnlijk nog niet eens genoemd. Elon Musk wilt de Mars missies met duizend Starships tegelijk uitvoeren. De productie van Starships moet daardoor heel erg omhoog. Dat is echter misschien wel het allerlastigste. Zo zei Elon Musk ooit dat het lastiger is om de machine te maken die de raketten in elkaar zet dan de raketten zelf te ontwerpen.

Verder moeten de Starships ook in een aan om de Aarde kunnen tanken. Voor één heenreis naar Mars zijn zo al 7 lanceringen nodig. Één om Starship in de ruimte te krijgen, en nog 6 om andere Starships in de ruimte te krijgen die die ene Starship moeten bij tanken. Het is al ingewikkeld om het uit te leggen, laat staan het uit te voeren.

Verwachting SpaceX Starship lanceringen 2022?

ActieTijdProgramma ontwikkelingsfaseProgramma Operationele fase
Starship (fase 2) statisch vuur test motorenDag 150 seconden150 seconden
Super Heavy Booster statisch vuur test motorenDag 135 seconden135 seconden
Starship (alleen fase 2) suborbitale lanceringenDag of nacht 205
Super Heavy Booster lanceringDag of nacht35
Starship (combinatie van beide fase) lancering en landingDag of nacht2310
Super Heavy Booster lancering en landingDag of nacht05
Tabel van alle verwachte Starship lanceringen in 2022 volgens de plannen van SpaceX. De hoeveelheid lanceringen kunnen nog worden aangepast. Deze en verdiepende informatie is de vinden via de FAA.

SpaceX maanlander

NASA heeft al langere tijd het idee om terug te keren naar de Maan. Om dat te bereiken hebben ze een speciaal programma opgestart. De drie deelnemers (SpaceX, Dynatics en The National Team) maakte hier kans op. SpaceX was veruit de goedkoopste en won mede daarom dit contract. Hiermee kregen ze een financiering van 3 miljard dollar.

De raket die SpaceX wilt gaan bouwen is een variatie op Starship. Hiervoor moeten er een aantal aanpassingen aan Starship worden gedaan. Zo krijgt de Maan lander waarschijnlijk hoger in de raket een aantal kleinere motoren. Deze moeten ervoor zorgen dat de heftige Raptor motoren niet de ondergrond helemaal kapot maken en daardoor niet kan landen.

De Starship maanlander zoals deze volgend SpaceX verwachtingen eruit komt te zien.
De Starship maanlander zoals deze volgend SpaceX verwachtingen eruit komt te zien.

Conclusie

Wat kunnen we in 2022 van SpaceX verwachten? Er staat een hoop op het programma wat voor veel enthousiasme en spanning kan zorgen. Dit kan zomaar het jaar worden dat de ruimtevaart een revolutie doorgaat. Maar of dat gaat gebeuren ligt eraan hoe SpaceX hun Starship ontwikkelt. Ongeacht hoe dat loopt zijn er nog genoeg andere lanceringen om naar uit te kijken. Er zal in 2022 een hoop nieuwe wetenschap de ruimte in worden gestuurd. En dat stelt nooit teleur.