Sinds het begin van het ruimtetijdperk hebben wetenschappers vertrouwd op meertrapsraketten om ruimtevaartuigen en ladingen in een baan om de aarde te brengen. Dezelfde technologie heeft missies verder de ruimte in gestuurd, waarbij robotachtige ruimtevaartuigen naar elke planeet in het zonnestelsel en astronauten naar de maan zijn gestuurd. Maar als we naar de toekomst kijken, is het duidelijk dat er nieuwe ideeën nodig zijn om de kosten te verlagen en de lanceringsdiensten uit te breiden.
Daarom heeft ARCA Space Corporation een concept ontwikkeld voor een single-stage-to-orbit (SSTO) -raket. Het staat bekend als de Haas 2CA, de nieuwste in een reeks raketten die wordt ontwikkeld door het in New Mexico gevestigde ruimtevaartbedrijf. Als alles volgens plan verloopt, zal deze raket de eerste SSTO-raket in de geschiedenis zijn, wat betekent dat hij in staat zal zijn om ladingen en bemanning in de baan van de aarde te plaatsen, vertrouwend op slechts één podium met één motor.
De raket werd op dinsdag 28 maart onthuld op het hoofdkantoor van hun bedrijf in Las Cruces. De raket is momenteel op zoek naar FAA-goedkeuring en ARCA werkt er hard aan om hem klaar te maken voor de testlancering in 2018 - die zal plaatsvinden in NASA's Wallops Flight Facility aan de oostkust van Virginia. Als het lukt, hoopt het bedrijf deze raket de komende tien jaar te gebruiken om kleine satellieten in een baan om de aarde te brengen.
Opgericht in 1999 door een groep Roemeense raketenthousiasten (onder leiding van bedrijfsleider Dumitru Popescu), lag ARCA's oorspronkelijke focus op door ballonnen gelanceerde raketten. In de loop van de geschiedenis van het bedrijf heeft ARCA twee stratosferische raketten gelanceerd, vier grootschalige stratosferische ballonnen, en heeft het lucratieve overheidsopdrachten gekregen om ruimtevaart- en ruimteverkenningstechnologieën te testen.
In 2003 nam het bedrijf deel aan de Ansari X-prijscompetitie van $ 10 miljoen en begon het te werken aan hun eerste demonstratieraket. Bekend als de Demonstrator 2B - een eentraps suborbitale raket - werd de raket met succes gelanceerd op 9 september 2004 vanaf de luchtmachtbasis Cape Midia. In de jaren die volgden, breidden ze hun repertoire uit met andere concepten - zoals de Helen-raket, het Stabilo-bemande voertuig en de Excelsior Aerospike.
In 2013 werd ARCA gecontracteerd door de European Space Agency (ESA) om een Drop Test Vehicle (DTV) te creëren die de atmosferische vertragingsparachutes zou testen die door de Schiaperelli lander (als onderdeel van de ExoMars-missie). Hetzelfde gewicht hebben en dezelfde parachute-implementatiesystemen gebruiken als Schiaperelli, voerde de DTV een vrije valoefening uit die de dynamische drukomstandigheden simuleerde om de atmosfeer van Mars binnen te gaan
In datzelfde jaar verhuisde ARCA naar New Mexico, waar ze vanuit hun hoofdkantoor op de luchthaven Las Cruces verder werkten aan hun raketseries en andere ruimtevaartprojecten. Hier introduceerden ze de Haas-raketserie - genoemd ter ere van de Oostenrijks-Roemeense raketpionier Conrad Haas - die nu bestaat uit de Haas 2B- en 2C-raketten.
De 2B is een bewezen concept, ontworpen voor suborbitale vluchten omwille van ruimtetoerisme. Maar vanaf deze week maakt de 2C nu deel uit van ARCA's raketfamilie. Deze raket vertrouwt op eentraps- en enkele Executor-engine en zal kleine satellieten in een baan om de aarde brengen. De raket wordt gevoed door waterstofperoxide en kerosine (die samen een niet-giftige brandstof vormen) en is (53 voet) lang en (5 voet) in diameter.
De 2C weegt ongeveer 550 kg (1210 pond) leeg en 16280 kg (35.887 pond) wanneer volledig gevuld. Het zal ook in staat zijn om 22900 kg (50.500 lbs) stuwkracht op zeeniveau te leveren, en ongeveer 33.565 kg (74.000 lbs) in een vacuüm. In deze configuratie kan de raket 100 kg (220 lbs) aan Low Earth Orbit (LEO) leveren, tegen een kostprijs van $ 1 miljoen per lancering (of $ 10.000 / kg; $ 4.545 / lb).
Dit is een paar keer minder waar SpaceX mee kan doen zijn Falcon 9 raket, die 22.800 km nuttige lading in een baan om de aarde kan brengen voor een lancering van $ 62 miljoen - wat neerkomt op ongeveer $ 2719 / kg of $ 1233 / lb. Er moet echter rekening mee worden gehouden dat de Valk 9 is een zwaarder lanceervoertuig, en dat er extra problemen spelen die spelen bij grotere lanceervoertuigen. Zoals Dumitru Popescu via e-mail aan Space Magazine vertelde:
“Met de Haas 2C kan de klant op de gewenste baanparameter starten wanneer hij / zij dat wil. In principe wordt de lancering afgestemd op de wensen van de klant. Een eerlijkere vergelijking zal zijn tussen de Haas 2CA en Falcon 1 en Electron. Falcon 1 had een lanceringskost van 6,7 miljoen dollar voor een voorgesteld laadvermogen van 670 kg, of een demonstratie van 180 kg. In het beste geval leidt dit tot dezelfde prijs van $ 10.000 / kg. In het geval van de Electron-raket bedragen de kosten per lancering $ 4,9 miljoen voor een laadvermogen van 150 kg. Dit brengt ons op een prijs van $ 32.600 / kg. Falcon 1, Electron, Haas 2CA hebben hun markt en een vergelijking met een grote launcher is naar mijn mening niet eerlijk. Over het geheel genomen, als we deze prijs kunnen behouden, wordt de Haas 2CA met $ 1 miljoen / lancering de goedkoopste launcher in de geschiedenis. ”
Bovendien profiteert de Haas 2C-raket van het feit dat hij goedkoper en gemakkelijker te vervaardigen is en dat de SSTO-configuratie meer flexibiliteit en betrouwbaarheid biedt.
"In het geval van gefaseerde raketten hebben we het letterlijk over meer raketten gecombineerd in één voertuig om een baan te bereiken", zei Popsecu. “Het is zeker goedkoper om één raket te besturen dan een voertuig dat uit meerdere raketten bestaat, omdat het minder tijd, minder gekwalificeerde mankracht en minder veeleisende transport- en lanceeractiviteiten vereist. De SSTO biedt mogelijk ook de mogelijkheid om te starten vanuit een binnenhaven, omdat er geen eerste fasen zijn die na een burn-out op de grond zullen vallen. ”
Om de raket voor te bereiden op de lancering in 2018, werkt ARCA momenteel samen met NASA via het Cooperative Opportunity Program en met de hulp van de Ames, Kennedy, Marshall, Stennis en Johnson Space Centers. Popescu voert ook besprekingen met de New Mexico Spaceport Authority om lanceringen vanuit Spaceport America uit te voeren en streeft naar een partnerschap met een Amerikaanse defensie.
Als alles goed gaat, zal dit kleine ruimtevaartbedrijf geschiedenis van de ruimtevaart schrijven. Zoals Popescu zei in een persbericht van het bedrijf:
“Wanneer de Haas 2CA-raket wordt gelanceerd, zal het de eerste raket in de geschiedenis zijn die zichzelf volledig in een baan om de aarde brengt. Dit opent nieuwe grenzen voor verkenning van het zonnestelsel, omdat de raket in een baan om de aarde kan worden bijgetankt en de aerospike-motor opnieuw kan worden gebruikt, waardoor de noodzaak voor extra bovenste trappen wordt geëlimineerd. Na de volledige kwalificatie zou het voertuig kunnen zijn bediend vanuit inland-ruimtehavens omdat er geen stadia zijn die bij burn-out op de grond vallen. Gefaseerde raketten, hoewel ze meer laadvermogen bieden voor dezelfde startmassa, zijn minder betrouwbaar vanwege een groter aantal onderdelen als gevolg van vluchtgebeurtenissen die worden gevraagd door enscenering en ontsteking van de motor van de bovenste trap. Ook worden gefaseerde raketten als duurder beschouwd omdat ze letterlijk uit meer dan één raket bestaan. Het produceren en monteren van meer raketten in één launcher vereist meer tijd, geld en personeel. De SSTO-technologie, eenmaal geïmplementeerd, zal de reactievermogen van de ruimtevaart verhogen en de kosten verlagen tot waarden die de industrie al tientallen jaren verwacht. Deze raket zal ook het snelste voertuig zijn dat in een baan om de aarde komt, in minder dan 5 minuten. ”
Bovendien zal de lucht- en ruimtevaartindustrie een ander bedrijf hebben dat de kosten van lanceringen en de uitbreiding van de binnenlandse lanceringscapaciteit wil verlagen. Bekijk zeker de video van het bedrijf met details over de Haas 2C en zijn unieke kenmerken:
