Retourtje ruimte

Volgende week schiet het eerste particulier gebouwde ruimteschip de lucht in. Het raketvliegtuig SpaceShipOne zal zijn ruimtedoop beleven door even buiten de aardse atmosfeer te reiken.

KOMENDE MAANDAG 21 juni, ruim veertig jaar nadat de Vostok-1 Yuri Gagarin in een baan om de aarde bracht, zal ook het eerste particuliere ruimteschip een mens in de ruimte brengen. Aan boord zit één testpiloot die binnen anderhalf uur minstens 100 kilometer omhoog zal schieten. Het is de eerste stap op weg naar betaalbaar ruimtetoerisme.

Het ruimteschip bestaat uit de combinatie White Knight, een vliegtuig dat als eerste lanceertrap fungeert, en raketvliegtuig SpaceShipOne dat eronder hangt. De toestellen zijn ontworpen en gebouwd door het in Californië gevestigde Scaled Composites. In twintig jaar heeft dat bedrijf een reputatie opgebouwd als bedenker en uitvoerder van uit kunststoffen gebouwde vlieg- en ruimtevaartuigen. Met geavanceerde computertechnologie en een gigantische autoclaaf waarin de ontwerpen `gebakken' worden is Scaled onovertroffen in de snelheid waarmee plannen vorm krijgen. Aan het eigen ruimtevaartprogramma wordt sinds 1996 gewerkt.

zweefvliegtuigHalf zeven 's ochtends, wanneer de atmosferische omstandigheden in de Californische Mojave Woestijn het gunstigst zijn, rolt het combitoestel de hangar uit. In ongeveer een uur cirkelt het naar de lanceerhoogte van circa 15 kilometer. Eenmaal los van het moederschip richt SpaceShipOne de neus omhoog en begint een vlucht van 80 seconden die het ruimtevaartuig een snelheid van meer dan 3500 km/u moet geven, drie maal de geluidssnelheid en voldoende om hoger te komen dan de 100 km die volgens afspraak geldt als de `grens' tussen aardse atmosfeer en de ruimte. Waarna de afdaling wordt ingezet en SpaceShipOne als een zweefvliegtuig na een vlucht van anderhalf uur zal landen – eerder nog dan White Knight.

White Knight en SpaceShipOne zijn geesteskinderen van de in luchtvaartkringen legendarische ontwerper Burt Rutan, in 1982 oprichter van Scaled Composites. Rutan maakte in de jaren zeventig naam met het revolutionaire zelfbouwvliegtuigje VariEze (`very easy'). Iedereen met een beetje technische kennis kon het bouwen, terwijl het goedkoop in onderhoud was. Binnen drie jaar werden er 4500 van verkocht. Vooral de vormgeving maakte indruk. Een achter de romp geplaatste motor, duwpropeller, vleugels als van een straaljager en smalle, lange canards (minivleugels aan weerszijden van de neus) geven het toestel dertig jaar na dato nog een futuristisch uiterlijk. Technisch was het toestel revolutionair doordat de canards niet alleen zorgden voor lift in geval het toestel door te lage snelheid oncontroleerbaar zou worden, maar ook als rolroeren fungeerden. Die zitten normaliter bezijden de staart; verhuizing naar de neus betekende een vergaande vereenvoudiging van hun bediening en dus lagere kosten.

Zowel ruimtevaartorganisatie Nasa als vliegtuigbouwers Northrop en McDonnell Douglas staan regelmatig bij Scaled op de stoep. Zijn grootste faam verwierf Rutan met het ontwerp van Voyager, het eerste vliegtuig dat (in 1986) zonder bij te tanken non-stop om de wereld vloog.

De met twee turbofanmotoren uitgeruste White Knight is in feite een versie van Proteus, een eerder revolutionair ontwerp van Scaled dat, net als de gelijknamige Griekse god, van uiterlijk kan veranderen. Proteus kan vleugels en romp in lengte en vorm aanpassen aan de te vliegen missie. Het toestel is ontworpen om langdurig en op grote hoogte in de lucht te kunnen blijven.

lachgasDaarmee was de eerste trap van het ruimtevaartuig dus al zo goed als klaar. De tweede trap, SpaceShipOne, heeft vrij eenvoudige voortstuwing. De raketmotor is van het hybride type, dat door de jaren zijn betrouwbaarheid heeft bewezen en de brandstof is niet explosief. SpaceShipOne heeft een grote met lachgas gevulde tank die, om trillingen te onderdrukken, met elastomeren aan de romp is bevestigd. Die tank staat via een schot, waarin een klep en de injector zijn gemonteerd, in verbinding met een buis waarin zich de vaste brandstof bevindt. Die brandstof is bij een hybride raketmotor weinig exotisch, hier rubber. Aan het ene eind van de buis wordt lachgas binnengelaten, midden in de buis bevindt zich vaste brandstof en aan het andere eind regelen lengte en vorm van de uitlaat de snelheid van de verbranding – en daarmee stuwkracht en werkingsduur.

De cockpits van White Knight en SpaceShipOne zijn met uitzondering van de startknop van de raketmotor geheel identiek. Zo kon White Knight, dankzij zijn krachtige motoren gezegend met een hoge stuwkracht/gewicht-verhouding, ook fungeren als trainingstoestel voor SpaceShipOne-piloten. De bijbehorende kostenbesparing was natuurlijk mooi meegenomen. Scaled zwijgt over de kosten van het project. Financiële steun verleent Paul G. Allen, mede-oprichter van Microsoft.

De vlucht op 21 juni is bedoeld als opstapje naar het binnenslepen van de X Prize. Het eerste particulier gebouwde ruimteschip dat drie mensen minstens 100 kilometer omhoog weet te brengen en daarna veilig landt, en die vlucht met hetzelfde toestel binnen twee weken weet te herhalen, is goed voor 10 miljoen dollar. De X Prize, die particulier initiatief op het gebied van lucht- en ruimtevaart wil stimuleren, is in 1995 ingesteld door de gefortuneerde zakenman en ruimtevaartenthousiast Peter Diamandis. Lezing van The Spirit of St. Louis, Charles Lindbergh's verslag van zijn historische transatlantische vlucht in 1927, bracht Diamandis op het idee. Net als Lindbergh kreeg hij steun van zakenlieden uit St. Louis. Lindbergh's vlucht gaf de stad een enorme stimulans: de Mercury- en Gemini-capsules uit de begindagen van de Amerikaanse ruimtevaart zijn in St. Louis ontworpen en gebouwd.

De X Prize mag zich in een warme belangstelling verheugen. Het stimuleren van particulier initiatief en ruimtetoerisme zijn daar debet aan, maar er speelt nóg een factor: een gevoel bij veel Amerikanen dat het peperdure Space Shuttle-programma maar weinig oplevert. NASA is een logge organisatie, is de opinie, toeleveranciers zouden bij gebrek aan concurrentie hun zakken vullen. En omdat het grote publiek allang niet meer geïnteresseerd is in ruimtevaart, weet de industrie nauwelijks nog jong talent aan te trekken.

vergunningDe 27 kandidaten die naar de X-Prize dingen vormen een bont gezelschap. Waar het Canadese Da Vinci Team zijn met een zuurstof/kerosinemotor uitgeruste ruimteschip via een heliumballon naar lanceerhoogte wil brengen, vertrouwt het Roemeense ARCA op een verbouwde V2. Hoewel enkele teams dit jaar testvluchten hopen te houden, is niemand zo ver als Scaled, dat in april als eerste een vergunning van de Federal Aviation Authority kreeg om een bemande ruimtevlucht te ondernemen.

Burt Rutan is inmiddels al weer bezig met een nieuw project: de Global Flyer. Die is bestemd voor Steve Fossett en Sir Richard Branson. Met Fossett als piloot moet het eenmotorige vliegtuig als eerste solo rond de wereld vliegen, de naam van Bransons luchtvaartmaatschappij prominent op beide staarten.