SpaceX South Texas Launch Site

SpaceX South Texas Launch Site, ook bekend als Lanceerbasis Boca Chica is een private lanceerbasis in aanbouw voor raketten van het Amerikaanse ruimtevaartbedrijf SpaceX nabij Boca Chica, Cameron County. In 2014 werd, na een zoektocht naar een geschikte locatie, voor Boca Chica gekozen en een huurovereenkomst met de Texaanse autoriteiten gesloten. Het originele doel van deze lanceerbasis was het ontlasten van de lanceercomplexen CCAFS SLC-40 en KSC LC-39a bij Cape Canaveral. De operaties daar verlopen echter zo soepel, dat het nu als bouw, test- en lanceerterrein voor Starship, de volgende generatie SpaceX-raketten, wordt ingericht.

Locaties die SpaceX in gebruik nam rond Boca Chica
Aanvankelijk bouwplan van het lanceerplatform uit de bouwvergunningaanvraag van 2013.

LocatieBewerken

Boca Chica is een buurtschap in Cammeron County met 36 huizen. Het ligt op het verder bijna onbewoonde schiereiland en voormalig barrière-eiland Brazos Island (er staan enkele huizen in het uiterste noorden van het schiereiland) en ligt enkele kilometers van de Golf van Mexico. Brazos Island dat voornamelijk uit duin- en kwelderlandschap bestaat is de zuidelijkst gelegen locatie binnen de Verenigde Staten waar geen grootschalige bebouwing in de buurt is. In 2012 werd Boca Chica door SpaceX als een van de mogelijke locaties voor een eigen lanceerbasis genoemd en begon SpaceX er in stilte al land aan te kopen.[1] In augustus 2014 koos SpaceX definitief voor Boca Chica. De locatie voor de lanceerplaats ligt enkele kilometers van de grens met Mexico nabij de strandovergang genaamd Boca Chica Beach. De dichtstbijzijnde Amerikaanse stad is de 35 kilometer westelijker gelegen grensstad Brownsville. Het gebied is bereikbaar over het oostelijke uiteinde van de Texas State Highway 4, ook Boca Chica Highway of Boca Chica Boulevard genoemd. Deze weg loopt van Brownsville naar Boca Chica Beach, nabij Boca Chica Village, tussen de grens met Mexico (de Rio Grande) en de Brownsville Ship Channel aan de noordzijde. Ondersteuningsfacilliteiten liggen langs deze weg. De aanleg van de lanceerbasis wordt gezien als een economische impuls voor de regio.

BouwBewerken

 
Een van de twee tracking-antennes die SpaceX van NASA kocht

Op 22 september 2014 staken officials waaronder SpaceX’ directeur Elon Musk en de toenmalige Texaanse gouverneur Rick Perry ceremonieel de eerste schep in de grond.[2] In 2015 werd een grote hoeveelheid grond gestort op de plaats waar de "horizontale integratie faciliteit" zal komen met als doel de ondergrond te stabiliseren. Het stabiliseren duurde echter veel langer dan eerder verwacht.[3] In 2016 en 2017 werden twee schotel-antennes die eerder dienst deden bij NASA van het Cape Canaveral Air Force Station naar Boca Chica verplaatst. Deze zullen gebruikt worden om contact tussen de raket en het lanceerstation te bewerkstelligen.

Ook werd een kleine constructiehal met een lanceer-controllecentrum genaamd Stargate gebouwd. Het was aanvankelijk de bedoeling dat er Falcon 9’s en Falcon Heavy’s vanaf Boca Chica zouden worden gelanceerd. Sinds 2017 wordt er vooral op de volgende generatie SpaceX-raketten, Starship, gericht. Overigens wordt het lanceerplatform zo gebouwd dat het flexibel is in te zetten en eventueel voor de eerder genoemde raketten kan worden aangepast. Eind 2018 begon er meer bouwactiviteit rond de locatie van het toekomstige lanceerplatform. Zo werden er brandstoftanks aangevoerd en geïnstalleerd en een betonnen plein als lanceerplaats voor de Starhopper aangelegd. In juni 2019 werd een landingsplaats aangelegd in voorbereiding op de geplande hoppervluchten.

Dat het langer duurde voor SpaceX echt met de bouw van de lanceerbasis begon had overigens niet alleen te maken met de stabilisatie van de bodem. SpaceX’ constructieploegen waren na de Amos 6-explosie bezet met het versneld afbouwen van Kennedy Space Center Lanceercomplex 39A en het herbouwen van Cape Canaveral Lanceercomplex 40. Daarna moest LC-39A worden geüpgrade voor de Falcon Heavy en de Crew Dragon.

In de zomer van 2019 bekeek de FAA nieuwe bouwplannen van SpaceX ten behoeve van de testvluchten van Starship prototype MK-1 dat daar in aanbouw is en uitbreiding van de tankinstallaties vereist.[4]

Business Insider meldde SpaceX op 17 september 2019 dat SpaceX de bewoners van Boca Chica wil uitkopen voor drie maal de prijs die door een onafhankelijke taxateur als waarde voor hun huizen wordt vast gesteld.[5] In het voorjaar van 2019 was al gebleken dat de Starship bouwplaats veel geluidsoverlast en lichtvervuiling voor de bewoners opleverde. Ook is het ondenkbaar dat een raket van het kaliber van Starship-Super Heavy zo dicht bij een dorp kan worden gelanceerd. Alleen al het geluid van 35 vrijwel gelijktijdig startende Raptor-motoren zou de ramen in de minder dan drie kilometer verderop gelegen nederzetting kunnen doen breken.

De komst van de lanceerbasis en bouwplaats wordt door Cameron County als van groot economisch belang gezien die boven het belang van het dorpje gaat. De stad Brownsville geldt als een van de armste steden van de Verenigde Staten waar hoog opgeleide mensen zich nauwelijks vestigen. De komst van SpaceX personeel zou de lokale economie moeten aanjagen en ook veel lokale banen moeten opleveren. Zeker omdat er nu raketten worden gebouwd trekt SpaceX ook lokale technici waaronder veel metaalbewerkers aan.

In december 2019 werd begonnen met de bouw van een groter lanceer-controlecentrum niet ver van het dorpje. En ook verrees er begin 2020 een eerste highbay-constructie (verticale constructiehangar) waarin de segmenten van de tanksectie van Starships op elkaar gemonteerd worden. Verder zijn er vier zeer grote semi-permanente tenten en een aantal iets kleinere tenten gebouwd en als constructiewerkplaatsen ingericht. Het is de bedoeling dat die werkplaatsen als een productielijn gaan functioneren zodat er in hoog tempo Starships kunnen worden gebouwd. In de zomer van 2020 werd ook begonnen met de bouw van een 81 meter hoge Highbay voor de constructie voor Super Heavy’s. Bovenop deze Highbay komt een café met uitzicht naar alle kanten.

 
links het Stargate-gebouw. Op de achtergrond de 81 meter hoge highbay voor het afmonteren van Starship en Super Heavy.

In juli 2020 nam SpaceX ook een met camera’s uitgeruste robothond genaamd Zeus in gebruik om Starships te inspecteren wanneer de brandstoftanks onder druk staan.

In augustus 2020 werd uit een vacature ook duidelijk dat Elon Musk het dorpje Boca Chica wil uitbreiden tot een "resort" en daarvoor een ontwikkelingsmanager zocht. Niet lang daarna werd begonnen met de bouw van een caravan-park.

Ondertussen werd in het najaar van 2020 op het testterrein een tweede test- en lanceer-platform Platform B aangelegd om zodoende de testcampagne te kunnen versnellen. Ook is er sinds september 2020 een veel groter lanceerplatform voor de Super Heavy-booster in aanbouw.

Begin 2021 begon SpaceX met de bouw van een brandstofproductieinstallatie ten westen van het productieterrein voor starships. Hier moet methaan en zuurstof worden gewonnen uit koolstofdioxide en water met behulp van een Sabatierreactie. SpaceX was eerder op een terrein in Cocoa, Florida begonnen met het testen van zulke installaties. Hiermee hoopt SpaceX Starship met klimaat neutrale brandstof te laten vliegen. Soortgelijke installaties moeten ook op Mars worden gebruikt om brandstof voor de vlucht naar Aarde te genereren.

Begin 2021 werd uit vergunningaanvragen duidelijk dat SpaceX vier lanceerplatforms bij Boca Chica ambieert. Twee daarvan bestaan al en zijn voor suborbitale (test)vluchten bedoeld. De andere twee zijn geschikt voor Starship met Super Heavy en worden voorzien van een lanceertoren met een hijskraan die zal worden gebruikt voor het op elkaar plaatsen van Starship en Super Heavy. Ook zijn er een tweede landingsplaats en een tweetal druktest-platforms gepland.

StarhopperBewerken

De eerste lanceringen op de lanceerbasis waren hoppervluchten van de Starhopper. In december 2018 werd net buiten Boca Chica village in de openlucht aangevangen met de bouw van de Starhopper. Dit is een testraket voor het latere Starship. Begin maart 2019 werd de Starhopper met een groot voertuig naar het lanceerterein vervoerd waar de eerste Raptor-raketmotor erin werd geïnstalleerd. Daarna begonnen de tank-tests. Vanaf 20 maart 2019 probeerde SpaceX bijna dagelijks de Raptor-raketmotor van de Starhopper te starten. Na tegenslag door ijsvorming in de brandstofleidingen lukte dit op 4 april om 00:56 UTC. De eerste twee vluchten van de Starhopper gingen hooguit enkele centimeters hoog en de hopper was daarbij met staalkabels vastgemaakt aan grond.[6] Met de Starhopper wou SpaceX het landen met de nieuwe Raptor-motoren onder de knie krijgen. Het was de bedoeling uiteindelijk vluchten tot een hoogte van maximaal vijf kilometer te maken. De hoogste vlucht met de Starhopper was uiteindelijk 150 meter. Hogere hoppervluchten worden met Starship prototype MK-1 uitgevoerd om de ontwikkeling van Starship te bespoedigen. De Starhopper zal een vaste plaats op de lanceerbasis krijgen en als verticale testinstallatie voor Raptor-motoren worden gebruikt.

Tussen 2012 en 2014 voerde SpaceX soortgelijke hoppervluchten uit op hun testterrein in McGregor (TX) met de Grasshopper en de F9R-dev 1 als onderdeel van het testprogramma om de Falcon 9-boosters te leren landen. Daar werden testvluchten echter verboden nadat de testraket F9R-dev 1 uit koers raakte en in de lucht tot ontploffing werd gebracht. Het testterrein lag te dicht bij de stad en de potentiële gevolgen van zo’n ongeluk drongen tot de mensen door.

Bouw van StarshipsBewerken

Prototype Starship MK-1Bewerken

In januari 2019 gaf Elon Musk aan dat ook andere prototypes voor hun Starship-raket in Zuid-Texas worden gebouwd. Op de locatie waar de Starhopper werd gebouwd werd vanaf begin maart 2019 ook het eerste Starship gebouwd. Starship wordt de krachtigste raket die ooit is gebouwd en moet in op termijn zowel de Falcon-raketten als de Dragon-ruimteschepen vervangen. Overigens wordt er ook in Cocoa, Florida in de omgeving van Cape Canaveral een Starship gebouwd. Teams op beide locaties hebben ieder hun eigen plan van aanpak maar wisselen wel ervaringen uit om zo de beste methode voor de bouw van latere Starships te ontdekken. Starship MK-1 werd eind september 2019 te voltooid wat werd gevierd met een presentatie voor omwonenden en journalisten. Vergunningen voor een hoppervlucht tot een hoogte van 20 kilometer werden aangevraagd met als werkdatum 13 oktober 2019. Het lanceerplatform werd daarom sinds de laatste Starhoppervlucht flink geupgraded, zodat het voor deze grotere en krachtiger raket geschikt wordt. Op 30 oktober 2019 werd de onderzijde van Starship MK-1 (het gedeelte met de brandstoftanks) naar het lanceerterrein gebracht en op het nieuwe platform geplaatst voor tests. Daarbij explodeerde deze. Overigens was het SpaceX daarvoor al duidelijk geworden dat Starship MK1 niet sterk genoeg was om te worden gelanceerd.

Prototypes SN1 t/m SN8Bewerken

Begin 2020 werden er enkele prototypes van brandstoftanks gebouwd en getest tot deze sterk genoeg werden bevonden. Daarna werd begonnen met de bouw van Starship SN1. In voorbereiding daarop was de bouwplaats flink uitgebreid zodat de bouw beter kon worden voorbereid, sneller kan verlopen en betere bouwtechnieken kunnen worden toegepast. Meest in het oog springend was de ongeveer 60 meter hoge Starship-highbay waarin de onderdelen van Starships op elkaar worden gestapeld. SpaceX hoopte Starship SN1 in het voorjaar van 2020 een tot een hoogte van 20 km te kunnen lanceren en weer laten landen maar door een fout in de las-apparatuur was SN1 niet sterk genoeg en begaf deze het tijdens een tank-test. Daarop werd SN2 niet afgebouwd en aangepast tot een kleine brandstoftank die met succes aan een druktest kon worden onderworpen. Het was de bedoeling dat Starship-SN3 dat in maart 2020 werd geconstrueerd de 20km vlucht zou maken. SN3 ging echter verloren door een menselijke fout tijdens een druktest waarbij de raket verkreukelde. Starship SN4 dat in april 2020 werd gebouwd werd met succes aan meerdere druktests onderworpen en er werden begin mei 2020 meerdere statische start-testen met geïnstalleerde Raptor-raketmotoren mee uitgevoerd. Na een van die testen ontstond eind mei 2020 er een methaan lek in de testinstallatie waarop een enorme explosie de raket volledig vernietigde. Starship SN5 stond op dat moment al afgebouwd klaar in de highbay op het bouwterrein. Binnen enkele weken was de testinstallatie gerepareerd en op kwetsbare punten aangepast. Ook was de bouw van SN6 ver gevorderd en SN7, een test tank was ook reeds in aanbouw. SN7 werd in juni 2020 gebruikt om een nieuwe staallegering voor starship te testen. Begin juni 2020 werd op het bouwterrein ook het fundament gelegd voor een 81 meter hoge highbay waarin Super Heavy moet worden geconstrueerd. Op 30 juni 2020 begon de testcampagne van Starship SN5 die in een eerste hoppervlucht met een full-size tank- en stuw-sectie begin austustus resulteerde. SN6 herhaalde dat in september 2020. SN8 heeft als eerste de contouren van een volledig starship en drie motoren maar nog geen hitteschild. Doel is een vlucht tot 12,5 km hoogte met een bellyflop landing (horizontaal dalen, verticaal landen). Tijdens eerste High Altitude test werd 95 procent van de testdoelen gehaald; alleen de landing zelf mislukte door een probleem met de toevoer van brandstof aan de motoren. Starship SN9 t/m SN14 zijn voor dezelfde testdoelen bedoeld.

Begin juli 2020 werd bekend dat de Amerikaanse luchtvaartautoriteit de FAA, de vergunning voor de lanceerbasis in Boca Chica opnieuw tegen het licht moest houden en aanpassen. Lanceringen van Starship-Super Heavy zijn van een kaliber dat niet onder de vergunning uit 2014 valt. Daarom is een nieuw veiligheidsonderzoek nodig.