Blue Origin, Dynetics en SpaceX gaan maanlanders ontwikkelen voor NASA

In 2024 moet er een Amerikaanse astronaut voet op de maan zetten. Dat is in ieder geval het plan van president Trump. NASA besloot daarom te raden te gaan bij commerciële partijen. Afgelopen week maakte NASA de drie partijen bekend die geld krijgen om een bemande maanlander te ontwikkelen.

Die partijen zijn:

  • National Team, een samenwerkingsverband van Blue Origin, Lockheed Martin, Northrop Grumman en Draper.
  • Dynetics
  • SpaceX

NASA heeft deze bedrijven ieder verschillende bedragen toegekend waarmee ze de komende 10 maanden hun ontwerp verder kunnen uitwerken. Boeing’s voorstel is niet door de ballotage gekomen.

De drie partijen kwamen met totaal verschillende ontwerpen voor hun maanlander.

 

National Team (Blue Origin, Lockheed Martin, Northrop Grumman en Draper)

Deze maanlander kan gelanceerd worden op Blue Origin’s New Glenn raket of op Lockheed Martin’s nieuwe Vulcan raket. De lander kan koppelen aan de Lunar Gateway of aan een Orion ruimteschip en bestaat uit drie delen:

  • Transfer Element, een rakettrap die de lander in een baan rond de maan brengt. Wordt geleverd door Northrop Grumman (het bedrijf dat ook de Apollo maanlander bouwde). Het is gebaseerd op de aandrijving van het Cygnus vrachtschip.
  • Descent Element, het deel dat de lander veilig op het maanoppervlak moet brengen. Dit wordt gebouwd door Blue Origin.
  • Ascent Element, het deel dat de astronauten lanceert vanaf de maan en terug in een baan rond de maan brengt. Dit wordt ontworpen door Lockheed Martin.

 

 

Voor Artemis 3, de eerste bemande landing op de maan sinds Apollo, worden astronauten naar de maanlander gebracht in een Orion ruimteschip en de Orion haalt ze ook op na hun verblijf op de maan. Het Ascent Element is het enige deel dat herbruikbaar is. Het kan hiervoor bijgetankt worden.

 

Dynetics

Dit bedrijf is een samenwerkingsverband van Sierra Nevada, het bedrijf dat de mini-shuttle Dreamchaser bouwt, en bedrijven als Thales en United Space Alliance.

Ze gaan een lander maken die horizontaal landt en opstijgt. De lander bestaat uit een stuk. Er is dus geen aparte daal- of stijgmodule. Het is wel modulair van opzet. Er kunnen brandstoftanks aan worden toegevoegd, die tijdens de landing kunnen worden afgeworpen, zodat een lichtere lander daarna weer omhoog kan.

De onder druk staande module waar de astronauten in verblijven komt bovendien na landing vlak boven het maanoppervlak te staan. Ze hebben dus na een maanwandeling geen lift of lange lander nodig om terug in hun module te komen.

dynetics-human-lander.jpg
Het Dynetics Human Landing System (afbeelding: Dynetics)

Het Dynetics Human Landing System kan op meerdere commerciële raketten gelanceerd worden, maar ook op NASA’s SLS.

SpaceX

SpaceX zet natuurlijk Starship in, maar dan toch anders. Met 50 meter is deze maan-versie van Starship veruit de grootste maanlander. Anders dan de eerdere Starship edities, heeft deze geen vinnen of vleugels. Dus deze versie van Starship zal ook niet in staat zijn om een reentry in de Aard-atmosfeer uit te voeren.

starship_moon_astronauts.jpg

De maanlander moet na lancering koppelen met een brandstof tanker. Astronauten worden bij de lander gebracht in een Orion ruimteschip. De lander kan ook 100 ton aan vracht op het maanoppervlak afleveren. Daarmee kan het gemakkelijk componenten neerzetten voor een beginnende maanbasis, iets wat NASA uiteindelijk wil.

De raketmotoren die worden gebruikt voor de landing, zijn hoog in het ruimteschip geplaatst. Dat betekent dat dat puin op het oppervlak door de druk van de uitlaat niet opgeworpen wordt en mogelijk schade aanricht. (Uit onderzoek van landingsbeelden van Apollo 15 bleek onlangs dat de landing een rotsblok wegblies.) Er is plaats voor 4 astronauten en er zijn twee luchtsluizen waarmee ze naar buiten kunnen.

 

Vervolg

Blue Origin en team hebben het meeste geld in de wacht gesleept: 579 miljoen dollar. Dynetics krijgt 253 miljoen en SpaceX komt er wat schamel vanaf met een contract van slechts 135 miljoen.

Starship biedt NASA veel mogelijkheden voor de verdere toekomst, omdat het zoveel vracht kan leveren. Maar uit het rapport bleek dat NASA deze lander wel nogal complex vindt, zoals o.a. het standregelsysteem. Dat is gebaseerd op een nieuw concept.

In februari 2021 vindt er een evaluatie plaats van de drie partijen. Het kan zijn dat er meerdere maanlanders ontwikkeld zullen worden, zodat NASA meer keus heeft op weg naar de maan.

Bronnen:

https://www.nasaspaceflight.com/2020/04/nasa-blue-origin-dynetics-spacex-hls-artemis/

https://spaceflightnow.com/2020/05/01/nasa-identifies-risks-in-spacexs-starship-lunar-lander-proposal/

https://www.nasa.gov/feature/nasa-selects-blue-origin-dynetics-spacex-for-artemis-human-landers

Scott Manley’s video hierover:

 

SpaceX gaat vrachtschip leveren voor Lunar Gateway

NASA heeft SpaceX een contract gegeven om een voorraadschip te ontwikkelen die kan aankoppelen bij de Lunar Gateway. Dat voorraadschip, de Dragon XL, moet gelanceerd gaan worden op een Falcon Heavy en 5 ton aan vracht leveren bij het toekomstige circumlunaire ruimtestation. SpaceX levert nu ook al vracht bij ruimtestation ISS en vanaf mei hopen ze de eerste NASA astronauten te lanceren.

Net als de Dragon die nu vrachten naar ISS brengt, zal de Dragon XL een onder druk staand deel hebben en een deel hebben voor vrachten die niet onder druk vervoerd hoeven te worden. De Dragon XL zal geen vrachten terug naar Aarde brengen. De Dragon XL heeft dus geen hitteschild of speciale voor re-entry geschikte thermische bekleding nodig. Wel moet het vrachtschip langere missies kunnen doorstaan: 6 tot 12 maanden.

De Lunar Gateway is een internationaal ruimtestation dat in een halo baan achter de maan moet gaan draaien. Naast NASA gaan Rusland, ESA, Canada en Japan onderdelen eraan leveren. Oorspronkelijk stond gepland dat ook bemande maanlanders eerst aan de Lunar Gateway zouden koppelen. Onlangs besloot NASA voor de eerste bemande maanlanding, de Artemis 3 vlucht, het ruimtestation over te slaan. Dit om de deadline van 2024 te kunnen halen.

Bronnen:

https://www.nasaspaceflight.com/2020/03/dragon-xl-nasa-spacex-lunar-gateway-supply-contract/

https://www.nasaspaceflight.com/2020/03/nasa-against-gateway-lunar-landing/

 

Coverfoto: SpaceX