'Grote anomalie' achter laatste SpaceX-ruimteschipexplosie

De volgende Starship-raket van SpaceX explodeerde woensdagavond tijdens een grondtest in Zuid-Texas. Dit was een nieuwe klap voor een programma dat de afgelopen maanden al drie opeenvolgende mislukkingen had overwonnen.

De nachtelijke explosie in het raketontwikkelingscomplex van SpaceX in Starbase, Texas, verwoestte de kogelvormige bovenste trap die gepland stond voor de volgende Starship-testvlucht. De krachtige explosie veroorzaakte branden rond SpaceX' Massey's Test Site, gelegen op enkele kilometers van de Starship-fabriek en lanceerplatforms van het bedrijf.

Live streaming video van NASASpaceflight.com en LabPadre – mediaorganisaties met camera's rond Starbase – toonde hoe de 15 verdiepingen hoge raket kort na 23.00 uur lokale tijd (middernacht EDT; 04.00 uur UTC) in vlammen opging. Omwonenden tot op 48 kilometer afstand meldden de explosie te hebben gezien en gevoeld.

SpaceX bevestigde dat het Starship, nummer 36 in de inventaris van het bedrijf, "een grote anomalie ondervond" tijdens een teststand, terwijl het voertuig zich voorbereidde om zijn zes Raptor-motoren te ontsteken voor een statische brandtest. Deze houd-naar-de-bodem-tests zijn doorgaans een van de laatste mijlpalen in een Starship-lanceercampagne voordat SpaceX de raket naar het lanceerplatform verplaatst.

De explosie vond plaats terwijl SpaceX bezig was met het laden van superkoude methaan- en vloeibare zuurstofbrandstof in Starship ter voorbereiding op de statische brandtest. Het bedrijf meldde dat het gebied rond de testlocatie was geëvacueerd en dat iedereen veilig en wel was na het incident. Brandweerlieden van de brandweer van Brownsville werden ter plaatse gestuurd.

"Ons Starbase-team werkt actief aan het beveiligen van de testlocatie en de directe omgeving, in samenwerking met lokale functionarissen", meldde SpaceX op X. "Er zijn geen gevaren voor bewoners in de omliggende gemeenschappen en we vragen mensen om niet in de buurt van het gebied te komen terwijl de beveiligingswerkzaamheden doorgaan."

In een apart bericht op X schreef Elon Musk, oprichter en CEO van SpaceX, dat voorlopige gegevens erop wijzen dat een hogedrukstikstoftank in de laadruimte van Starship defect is geraakt. Veel raketten hebben dergelijke tanks, of drukvaten met een composietomhulsel, die hogedrukgassen bevatten die worden gebruikt om verschillende compartimenten in het ruimteschip te reinigen en onder druk te zetten. Deze tanks, of COPV's, kunnen lastig zijn. Ingenieurs van SpaceX gaven de hardware van COPV's de schuld van de enige twee catastrofale storingen van de Falcon 9-raket in 2015 en 2016.

Musk schreef dat de stikstof-COPV onder de toegestane druk lijkt te zijn bezweken, onder omstandigheden die de tank niet hadden mogen beschadigen. "Als verder onderzoek bevestigt dat dit inderdaad het geval is, is dit de eerste keer dat dit ontwerp dit doet", voegde Musk eraan toe.

Eerder op woensdag, slechts enkele uren voor de nachtelijke explosie op Starbase, bleek uit een waarschuwing van de Federal Aviation Administration dat SpaceX 29 juni had vastgesteld als voorlopige lanceringsdatum voor de volgende Starship-testvlucht. Dat zal nu niet gebeuren, en het is gissen wanneer SpaceX weer een Starship klaar heeft om te vliegen.

Massey's Test Site, vernoemd naar een schietbaan die ooit op het terrein stond, ligt in een bocht van de Rio Grande, op slechts een paar honderd meter van de Mexicaanse grens. De testlocatie is de enige plek waar SpaceX Starships aan proef- en statische vuurtests kan onderwerpen voordat de raketten klaar zijn om te vliegen.

De omvang van de schade aan de grondapparatuur bij Massey's was nog niet direct duidelijk, dus het is nog te vroeg om te zeggen hoe lang de testlocatie buiten gebruik zal zijn. De explosie zorgt er echter voor dat SpaceX voorlopig geen faciliteiten heeft om Starships voor de vlucht te testen.

De onderstaande video's komen van NASASpaceflight.com en LabPadre en tonen verschillende hoeken van de Starship-explosie.

De explosie bij Massey's herinnert aan de moeizame weg die SpaceX heeft afgelegd om Starship tot dit punt in zijn ontwikkeling te brengen. In 2020 en 2021 verloor SpaceX verschillende Starship-prototypes door problemen tijdens grond- en vluchttesten. De beelden van Ship 36 die in vlammen opgaat, doen denken aan die eerdere explosies, samen met de vlammende ontploffing van een Falcon 9-raket op zijn lanceerplatform in 2016 onder vergelijkbare omstandigheden als het incident van woensdagavond.

SpaceX heeft sinds april 2023 negen Starship-raketten op ware grootte gelanceerd en vóór de explosie hoopte het bedrijf later deze maand de tiende testvlucht te lanceren. Starship's trackrecord was dit jaar dramatisch, met de drie meest recente testvluchten van de raket die voortijdig werden beëindigd. Deze tegenslagen volgden op een triomfantelijk 2024, toen SpaceX duidelijke vooruitgang boekte met elke opeenvolgende suborbitale testvlucht van Starship, met als hoogtepunt de eerste vangst van de enorme Super Heavy-booster van de raket met gigantische robotarmen op de toren van het lanceerplatform.

Samen zijn de Super Heavy-boostertrap en de Starship-bovenste trap meer dan 120 meter hoog, wat de grootste raket ooit vormt. SpaceX heeft een hergebruikte Super Heavy-booster laten vliegen en het bedrijf heeft Starship zelf ook zo ontworpen dat het kan worden teruggewonnen en herbruikbaar is.

Na de prestaties van vorig jaar leek SpaceX op schema te liggen voor een volledige orbitale vlucht, een poging om Starship te vangen en te bergen, en een belangrijke tankdemonstratie in de ruimte in 2025. De tankdemonstratie is officieel uitgesteld tot 2026 en het is de vraag of SpaceX de komende maanden voldoende vooruitgang zal boeken om te proberen een schip te bergen vóór het einde van dit jaar.

SpaceX debuteerde in januari tijdens een testvlucht met een verbeterd Starship-ontwerp, genaamd Versie 2 of Block 2. Sindsdien is de ene tegenslag na de andere gevallen.

Het nieuwe Starship-ontwerp is iets hoger dan de versie van Starship die SpaceX in 2023 en 2024 liet vliegen. Het heeft een verbeterd hitteschild om de extreme hitte van de terugkeer in de atmosfeer beter te weerstaan. SpaceX heeft ook een nieuw brandstoftoevoersysteem geïnstalleerd om methaanbrandstof naar de Raptor-motoren van het schip te leiden, en een verbeterde voortstuwingselektronicamodule die de kleppen en sensoren van het voertuig aanstuurt.

Ondanks – of misschien wel dankzij – al deze veranderingen voor Starship Versie 2 is SpaceX er niet in geslaagd de successen die het de afgelopen twee jaar met Starship heeft behaald, te evenaren. Schepen die in januari en maart voor testvluchten werden gelanceerd, raakten minuten na de lancering oncontroleerbaar, waardoor brokstukken over zee verspreid raakten en in ten minste één geval op een auto op de Turks- en Caicoseilanden terechtkwamen.

Ingenieurs van SpaceX concludeerden dat de storing in januari waarschijnlijk werd veroorzaakt door hevige trillingen die brandstoflekken en brand in het motorcompartiment van het schip veroorzaakten, waardoor de motoren van de raket vroegtijdig uitvielen. Ingenieurs zeiden dat de trillingen waarschijnlijk in resonantie waren met de natuurlijke frequentie van het voertuig, waardoor de trillingen heviger werden dan SpaceX had voorspeld.

De vlucht in maart mislukte op een soortgelijke manier, maar onderzoekers van SpaceX stelden vast dat de meest waarschijnlijke oorzaak een hardwarestoring in een van de motoren van het schip was. Het betrof een andere storing dan twee maanden eerder.

Tijdens SpaceX's meest recente Starship-testvlucht vorige maand voltooide de raket de opstijgfase van de missie zoals gepland, waarmee de problemen die de twee eerdere lanceringen hadden geplaagd, schijnbaar werden overwonnen. Maar kort nadat de Raptor-motoren waren uitgevallen, begon het ruimteschip door een brandstoflek in de ruimte te tuimelen, waardoor het voertuig geen begeleide terugkeer in de atmosfeer kon voltooien om de prestaties van de nieuwe hitteschildmaterialen te testen.

SpaceX werkt aan een derde-generatie Starship-ontwerp, genaamd Versie 3, dat volgens het bedrijf eind dit jaar klaar zou kunnen zijn om te vliegen. Het verbeterde Starship Versie 3-ontwerp zal zwaardere vracht – tot 200 ton – in een baan om de aarde kunnen brengen dankzij grotere brandstoftanks en krachtigere Raptor-motoren. Versie 3 zal ook de mogelijkheid hebben om in een lage baan om de aarde te tanken.

Versie 3 zal vermoedelijk permanente oplossingen bevatten voor de problemen die momenteel de ontwikkeling van SpaceX' Starship vertragen. En er zijn talloze problemen die de ingenieurs van SpaceX moeten oplossen, van de betrouwbaarheid van de motor en de resonantiefrequentie van het schip tot het versterken van het hitteschild en het repareren van de lastige laadruimtedeur.

Zodra de autoriteiten deze problemen hebben opgelost, is het tijd voor SpaceX om een ​​Starship vanuit een lage baan om de aarde terug naar de grond te brengen. Er staan ​​nog meer coole dingen op de planning, zoals orbitale tankbeurten en missies naar de maan in samenwerking met NASA's Artemis-programma. NASA heeft contracten ter waarde van meer dan $ 4 miljard met SpaceX voor de ontwikkeling van een Starship voor bemande vluchten dat astronauten op de maan kan landen en veilig terug de ruimte in kan lanceren.

Het door de Trump-regering voorgestelde budget voor NASA zou de ultradure Space Launch System-raket en de Orion-bemanningscapsule van het Artemis-programma na nog eens twee vluchten schrappen, waardoor commerciële zwaartransportvliegtuigen de lancering van astronauten van de aarde naar de maan zouden overnemen. SpaceX' Starship, dat al een contract met NASA heeft als lander voor menselijke bemande missies, zou uiteindelijk meer overheidscontracten kunnen binnenhalen om de rol van SLS en Orion te vervullen binnen Trumps voorgestelde budget. Andere raketten, zoals de New Glenn van Blue Origin, zijn ook goed gepositioneerd om een ​​grotere rol te spelen in de bemande ruimtevaart.

NASA's officiële planning voor de eerste Artemis-bemanning die op de maan landt, plaatst de missie ergens in 2027. Met behulp van SLS en Orion worden astronauten naar de omgeving van de maan gebracht om de Starship-maanlander van SpaceX te ontmoeten. Na die missie, bekend als Artemis III, zou NASA overstappen op commerciële raketten van Elon Musks SpaceX en Jeff Bezos' Blue Origin ter vervanging van het Space Launch System.

Ondertussen heeft de oprichter en CEO van SpaceX zijn zinnen gezet op Mars. Vorige maand vertelde Musk zijn medewerkers dat hij eind 2026 de eerste Starships naar de Rode Planeet wil lanceren, wanneer de posities van de Aarde en Mars in het zonnestelsel een directe reis mogelijk maken. Optimistisch gezien zou hij vanaf 2028 mensen met Starships naar Mars willen sturen.

Al deze missies zijn gebaseerd op het feit dat SpaceX de routinematige lanceringen van Starship, het snel opnieuw kunnen inzetten van het schip en de booster en het cryogeen bijtanken in de ruimte onder de knie moet krijgen. Daarnaast moeten systemen zoals levensondersteuning, communicatie en navigatie in de diepe ruimte worden aangepast voor een interplanetaire reis.

De to-dolijst voor het Starship-programma van SpaceX is lang – te lang om Marslandingen in de komende jaren realistisch te laten lijken. NASA's planning voor de Artemis III-maanlandingsmissie in 2027 is ook krap, en niet alleen vanwege de vertragingen van Starship. De ontwikkeling van nieuwe ruimtepakken voor astronauten op de maan kan de planning van Artemis III ook in gevaar brengen. NASA's SLS-raket en Orion-ruimtevaartuig hebben in de loop van hun geschiedenis aanzienlijke vertragingen opgelopen, dus het is niet zeker of ze in 2027 klaar zullen zijn.

Hoewel het nog te vroeg is om de precieze impact van de explosie van woensdagavond te voorspellen, kunnen we met enige zekerheid zeggen dat de kans dat Starship deze ambitieuze planning haalt, vandaag kleiner is dan woensdag.

Dit verhaal verscheen oorspronkelijk op Ars Technica .