Alpha (draagraket)

Alpha is het eerste type draagraket van Firefly Aerospace. Deze commerciële, orbitale raket maakte op 3 september 2021 zijn eerste testvlucht maar is er nog niet in geslaagd een baan om de Aarde te bereiken.

Alpha
Algemeen
Type lichte orbitale draagraket
Producent Firefly Aerospace
Land Verenigde Staten
Jaar 2021
Kostprijs voor lancering 15 miljoen dollar
Maten
Diameter 1,80 meter
Lengte 29 meter
Trappen 2
Nuttige lading
Nuttige lading LEO 1000 kg
Nuttige lading SSO 600 kg
Lanceer geschiedenis
Status 1 onvoltooide testvlucht
Lanceerbasis VSFB SLC-2, CCSFS SLC-20
Aantal lanceringen 1
Mislukt 1
Eerste vlucht 3 september 2021 1:59 UTC
1ste trap
Motor 4 x Reaver
Thrust 736,1 kN
Specifieke stoot 295,6 s
2de trap
Motor Lightning
Thrust 70,1
Specifieke stoot 322 s

GeschiedenisBewerken

Firefly Space Systems, de voorloper van Firefly Aerospace had ook een ontwerp voor een raket die Alpha heette. Die raket zou een stuk lichter zijn, een andere brandstof gebruiken en circulaire aerospikemotoren hebben. Dit ontwerp sneuvelde in het faillissement van 2017.

Na een doorstart met een nieuwe investeerder presenteerde Firefly’s directeur Tom Markusic in Austin op het technologiefestival South by Southwest 2018 het nieuwe ontwerp dat Alpha 2.0 werd genoemd. De toen genoemde stuwkrachtwaarden zouden in de loop der tijd nog omhoog worden bijgesteld. Tot 2021 werden eerst de losse raketmotoren getest en daarna complete rakettrappen.

Eerste (mislukte) testvluchtBewerken

Eind 2020 was de Alpha bijna klaar voor zijn eerste vlucht. De doeldatum voor die eerste vlucht verschoof echter meermaals en staat anno augustus 2021 gepland voor 2 september met een grote onzekerheidsfactor. Dit soort vertragingen in de laatste fase is overigens niet ongebruikelijk in de ruimtevaart industrie.

Op 12 april 2021 werd de eerste Alpha op Lanceercomplex 2W van Vandenberg Space Force Base geplaatst. Vooraf aan de eerste lancering wordt nog een statische starttest uitgevoerd.[1] Op 22 mei 2021 werd een generale repetitie gehouden waarbij de tanks werden gevuld en de opstart sequentie van een lancering, uitgezonderd het starten van de motoren werd uitgevoerd. Op 18 augustus 2021 volgde een generale repetitie met statische start. Tijdens de eerste vlucht, met missienaam DREAM worden 26 CubeSats gelanceerd. Youtuber Tim Dodd, alias the Everyday Astronaut, is ingehuurd om de officiële livestream van deze eerste lancering te presenteren.

De raket zou aanvankelijk op 3 september om 1:00 utc lanceren. In de laatste twintig seconden voor de lancering werd de aftelsequentie afgebroken en de klok gereset. Om 1:59 werd wel gelanceerd. De raket accelereerde onvoldoende en was pas na ruim twee minuten supersonisch. Na ongeveer twee en een halve minuut verloor men de controle over de raket. De neuskegel en vracht werden er tijdens de buiteling door de luchtstroom afgerukt. Hierop volgde om veiligheidsreden een abort-commando van Space Launch Delta 30, het US Space Force-onderdeel dat Vandenberg Space Force Base beheert, en explodeerde de raket. De oorzaak van de anomalie wordt onderzocht.[2] Het komt overigens zelden voor dat een volledig nieuw raketontwerp, dat niet voortborduurt op voorgangers, zijn eerste vlucht voltooid.

Drie dagen na de testvlucht werden enkele voorlopige bevindingen gedeeld. 15 seconde in de vlucht stopte een van de Reavers omdat een brandstofklep zich ongepland sloot en daardoor de brandstoftoevoer stopte. Dit wijst op een electrisch probleem. De raket vloog door tot T+145 seconden maar had door het ontbreken van een motor moeite met de besturing. Waarom de bewuste brandstofklep sloot wordt nader onderzocht.[3]

Tom Markusic vertelde aan Youtuber Tim Dodd dat ze de motoren hadden kunnen bergen en er bij de falende motor duidelijk een slijtage in de connectie pinnen van een elektrisch aansluitstuk bleek te zitten.[4] Dit vergemakkelijkte het onderzoek naar de oorzaak.

OntwerpBewerken

 
Alpha

De tweetrapsraket valt in de lichte klasse en kan een nuttige lading maximaal 1000 kg in een tweehonderd kilometer hoge baan om de aarde brengen en 600 kg naar een zon-synchrone baan.

De vier Reaver-motoren van de eerste trap werken op RP-1 (raketkerosine) volgens het principe van de aftap-verbrandingscyclus. Hierbij wordt de turbopomp aangedreven met druk die uit de verbrandingskamer wordt afgetapt. De stuwkracht is niet regelbaar. Ook de Lightning-motor van de tweede trap werkt volgens dit principe. Iedere Reaver kan in maar een vlak kantelen (de meeste kantelbare motoren kantelen in twee vlakken) maar doordat de vier motoren samenwerken kan hiermee toch pitch, yaw en roll besturing worden bereikt. De motoren zijn door Firefly zelf ontworpen maar worden met hulp van Aerojet Rocketdyne geproduceerd.

Beide trappen zijn grotendeels uit koolstofvezel geconstrueerd en hebben een diameter van 1,80 meter. Inclusief de neuskegel is de raket 29 meter lang. De diameter van de neuskegel is 2 meter. Het cilindrische gedeelte van de neuskegel is 2,50 meter lang en de toelopende top is 1,57 lang. De raketten zullen op termijn in een nieuw te bouwen fabriek op het Exploration Park van het Kennedy Space Center worden geproduceerd.[5]

LanceerplaatsenBewerken

Firefly huurt twee lanceerplatforms voor de Alpha. Complex SLC-2W van Vandenberg Air Force Base werd na de laatste vlucht van ULA’s Delta II overgedragen aan Firefly en verbouwd.[6] Dit complex zal voor de eerste vlucht worden gebruikt. Ook SLC-20 van Cape Canaveral Space Force Station wordt aan Firefly verhuurd[7] en komt later gereed.[8]

ConcurrentieBewerken

Met een maximum vrachtcapaciteit van 1000 kg naar een lage baan om de aarde concurreert de raket met de duurdere, krachtiger Minotaur IV van Northrop Grumman. Maar die mag alleen voor Amerikaanse overheidsbedrijven als NASA en defensie worden ingezet. Ook de Vega van Arianespace kan als concurrent worden gezien.

De Terran 1 van Relativity Space die ook in de laatste fase van de ontwikkeling verkeert lijkt qua mogelijkheden en prijs de belangrijkste concurrent te zullen worden. Verder wil Firefly de concurrentie met kleinere raketten als de Electron van Rocket Lab, de LauncherOne van Virgin Orbit en Rocket 3 van Astra aan gaan voor de CubeSat-markt. De Alpha kan grotere hoeveelheden van dit soort minisatellieten lanceren waardoor de lanceerprijs per satelliet lager kan.

Externe linkBewerken