Door raketten aangedreven ruimteschepen maken normaal gezien gebruik van sterke zware uit metaal bestaande bevestigingsmiddelen om de brandstoftanks binnen de romp te plaatsen. Echter is het zo dat elke verhoging aan gewicht extra kosten teweegbrengt en het vermijden van dergelijke zware metalen zou dan op lange termijn zeker en vast voordelig kunnen zijn. Het is dan ook om die reden dat men onderzoek gedaan heeft naar nieuwe methoden die lichter en dus goedkoper en gebruiksvriendelijker zijn, maar nog steeds even betrouwbaar en veilig als voorheen.
Een deelnemer van dit onderzoek is Burt Rutan, de bekende ruimtevaart-pionier wiens firma Scaled Composites civiele suborbitale ruimtevaartuigen ontwikkelt voor Virgin Galactic. Rutan zegt dat het gebruik van dergelijke zware bevestigingsmaterialen vermeden kan worden door het zorgvuldig ontwerpen van tank en romp. Zijn idee, zoals beschreven in een toegekend Amerikaans octrooi, is om de brandstoftanks vast te lijmen aan de binnenkant van het ruimtevaartuig.
Zijn tanks hebben een cylindrish middenstuk dat zeer simpel binnen het ruimtevaartuig past en vastgemaakt is met een speciale en supersterke industriële lijm. Een veilige verbinding is zeer essentieel, aangezien de tanks aangesloten zijn op de verbrandingskamer en elke ongewenste beweging kan resulteren in een gevaarlijk lek. Men denkt dat Rutan gebruik zal maken van een dergelijk systeem in zijn SpaceShipOne, die in 2004 tevens tien miljoen dollar won als eerste privaat gefinancierde ambacht die het mogelijk maakte om met een vaartuig een hoogte van meer dan honderd kilometer te bereiken.
Het is interessant dat men de lucht- en ruimtevaart op deze twee punten probeert te doen evolueren (lichtere bouw en nieuwe brandstoftechnieken). Deze lichtere bouw kan dan wel interessant zijn bij het lanceren van een ruimteschip, wat mij betreft blijven de brandstoftechnieken toch interessanter om vooruitgang in te boeken. Wanneer een ruimteschip zich in de ruimte bevindt, heerst er een bijna volledig vacuüm en is enkel nog de brandstoftechniek van belang. Natuurlijk is tijdens de lancering de lichte bouw ook van belang, maar dat is slechts een miniem deeltje van de missie.
Het perpetuum mobile zou helemaal uitkomst bieden, eindeloos tanken in de cosmos, intappend op waterstof en helium.. Tja.. als dat toch een zou kunnen, plus een oplossing om zwaartekracht om te
zetten, dan kunnen we op elk hemellichaam landen en waren alle problemen opgelost..
We blijven dromen 🙂
Jonathan:
Laat dat ‘bijna’ maar weg hoor. Dat enkele atoompje waterstof dat je tegenkomt….
Het gaat trouwens niet zozeer om dat vacuüm, maar om het ontsnappen aan de zwaartekracht. Dat kost de meeste energie. Zwaartekracht heeft hoe gering ook een oneindig bereik. Je kunt namelijk nooit in ons zonnestelsel in een rechte lijn van a naar b gaan. Je baan wordt beïnvloed door de talrijke hemellichamen, en dus moet je constant koerscorrecties uitvoeren wat weer brandstof kost. Weliswaar weinig, maar zwaartekracht blijft het grootste ‘gevaar’.
Jonathan:
Ik ben dan wel niet zo deskundig en vergevorderd als andere, maar u zegt dat het opstijgen maar een miniem deel van de missie is. Maar als de ruimtevaart verder ontwikkeld dan zullen er vaker lanceringen zijn deze kleine ontwikkelingen zeer handig.. toch?
Tom, handig vind ik een lichtere bouw wel, maar de opstijging neemt slechts 3 minuten van de missie in beslag. Vanuit economisch standpunt is het zeker en vast goed om te onderzoeken hoe alles lichter kan worden en dus goedkoper voor de lancering. Ik bekijk missies echter meer vanuit het wetenschappelijk belangrijkste standpunt. De lancering (en het geld dat daarmee gepaard gaat) behoort tot iets van de politiek, maar vanaf het ruimteschip zich in de ruimte bevindt, is een van de grootste fysische struikelblokken de tijd. We mogen dan een nog zo lichte bouw hebben, met minder geavanceerde voortstuwingstechnieken blijft het tientallen jaren duren voor we (op het niveau van slechts ons zonnestelsel) een redelijke afstand hebben afgelegd (kijk maar naar de voyager 2 die zich nog ‘maar’ om en bij de 100 AU van ons bevindt). Voor de wetenschap vind ik daarom betere voortstuwingstechnieken iets belangrijker dan een lichtere bouw.