2019 wordt een interessant jaar voor SpaceX en zijn oprichter, Elon Musk. Na voltooiing van het werk aan de geminiaturiseerde versie van de Sterrenschip (Starship Alpha of "Starship hopper") tijdens de feestdagen ging SpaceX verder met het testen van zijn nieuwe Raptor-motor eind januari / begin februari. In overeenstemming met de visie van Musk zullen deze motoren de Sterrenschip de nodige stuwkracht om de maan en Mars te bereiken.
Het afvuren vond plaats in SpaceX's Rocket Development and Test Facility, net buiten McGregor, Texas. Zoals Musk onlangs tweette, gingen de tests heel goed en bereikten de stuwkracht die nodig is voor beide Sterrenschip en de booster in de eerste fase, de Super zwaar. Musk beweerde ook dat de motor het vorige record voor de druk in de verbrandingskamer brak, dat werd vastgesteld door de Russische RD-180.
De RD-180 was het product van het Energia-raketprogramma uit het Sovjettijdperk, dat een superzwaar lanceervoertuig wilde maken dat het herbruikbare Buran-ruimtevaartuig (de Russische versie van de Space Shuttle) in een baan om de aarde zou brengen. Terwijl het programma werd stopgezet, overleefde de motor en werd zelfs geïmporteerd in de VS, waar hij onderdeel werd van Lockheed Martin's Atlas III-raket en United Launch Alliance's Atlas V.
Raptor bereikte vandaag 268,9 bar, wat het eerdere record van de geweldige Russische RD-180 overtreft. Geweldig werk van @SpaceX engine / testteam! pic.twitter.com/yPrvO0JhyY
- Elon Musk (@elonmusk) 11 februari 2019
Decennia lang hadden de RD-180 en zijn voorganger (de RD-170) het record voor de druk in de verbrandingskamer, met respectievelijk 26,7 MPa (3.870 psi) en 24,52 MPa (3.556 psi). Drie dagen nadat Musk aanvankelijk tweette over de prestatieresultaten van de Raptor, verklaarde hij dat de kamerdruk "268,9 bar" had bereikt - wat neerkomt op 26,89 MPa (3.900 psi), waarmee hij een nieuw record vestigde met een marge van ongeveer 1%.
Musk werd gevraagd of deze uitvoering iets te maken had met de beslissing van SpaceX om een combinatie van cryogeen onderkoelde vloeibare methaan en vloeibare zuurstof (LOX) te gebruiken om de motoren aan te drijven, wat hen naar verluidt een boost van 10-20% kan geven ten opzichte van conventionele motoren. Hierop antwoordde Musk ontkennend en verklaarde dat de methaan- en LOX-brandstof nauwelijks onder de vloeistoftemperatuur werden gehouden voor het proefbakken.
Wanneer Musk op cryogene temperatuur wordt gehouden, verwacht hij dat de motor de beoogde kamerdruk van 300 bar (4350 psi) kan bereiken, maar stelde verder dat "slechts 250 bar nodig is voor de nominale werking van Starship / Super Heavy." Als dit waar blijkt te zijn, zal de Raptor het vorige prestatierecord met een marge van 11% hebben overtroffen.
Toegegeven, deze resultaten zijn allemaal voorlopig en de Raptor moet nog presteren als onderdeel van een geïntegreerd systeem. En met bijna 20 jaar ervaring onder de riem en het bereiken van kamerdrukken tot ~ 257,5 bar (3735 psi) regelmatig aan boord van de Atlas V-raket, heeft de RD-180 nog steeds de voorsprong. Echter, met de testvluchten van de Starship Alpha die naar verwachting volgend jaar beginnen, hoeven we niet lang te wachten om te zien of de Raptor echt beter presteert dan de RD-180.
Als alles goed gaat, hoopt SpaceX te beginnen met de bouw van een volledig prototype van de Starshikp eind 2019 of begin 2020. Op basis van de voorlopige data die Musk in het verleden heeft verstrekt, wordt gehoopt dat de Sterrenschip zal klaar zijn om al in 2022 zijn eerste vrachtvluchten uit te voeren, zijn eerste maanpassagiersvlucht in 2023 en zijn eerste bemande vlucht naar Mars in 2024 (die zal worden gevolgd door de bouw van Mars Base Alpha in 2028).
