Het ruimtevaartuig Starship van SpaceX vernietigde het lanceerplatform tijdens de eerste lanceerpoging in 2023. De explosie leek op een krachtige vulkaanuitbarsting, die zand en brokstukken over een enorm gebied verspreidde.

Toen de gigantische Starship-raket van SpaceX in 2023 voor het eerst werd gelanceerd, werd het lanceerplatform onder de raket vernietigd door een explosie die leek op een vulkaanuitbarsting. De explosie slingerde enorme brokken beton de lucht in. Het begrijpen van de explosie kan ons helpen om robuustere lanceer- en landingsplatforms te ontwerpen voor toekomstige missies naar de maan en Mars.

‘Het was een openbaring voor ons dat lanceerplatforms zo konden exploderen’, zegt natuurkundige Philip Metzger van de Universiteit van Centraal Florida. Metzger en zijn collega’s bestudeerden video’s en puinmonsters van de testvlucht om erachter te komen wat er misging. Ze publiceerden hun bevindingen op de wetenschappelijke preprint-website Arxiv.

Europees-Japanse satelliet gaat wolken onderzoeken om klimaatmodellen te verbeteren
LEES OOK

Europees-Japanse satelliet gaat wolken onderzoeken om klimaatmodellen te verbeteren

Ondanks hun ogenschijnlijke alledaagsheid is er nog veel onbekend over wolken en hun invloed op ons klimaat. De Europees-Japanse Earthcaresatelliet mo ...

Extra factor

Ze ontdekten dat de explosie niet alleen verklaard kon worden door de uitlaatgassen en het vuur van de raketmotoren. Er moest dus wel een extra factor zijn die de explosie heeft versterkt. ‘We hebben het over gigantische brokken beton die met een snelheid van 90 meter per seconde door de lucht vlogen en 20 meter hoge spetters in de oceaan op deden spatten’, zegt Metzger. ‘Als alleen de kracht van het gas uit de raketmotoren de explosie had veroorzaakt, zouden deze brokken niet zo’n hoge snelheid hebben bereikt.’

De onderzoekers ontdekten dat de explosie vergelijkbaar was met een bepaald type vulkaanuitbarsting. Hierbij wordt druk opgebouwd onder gestold lava dat uiteindelijk explodeert. In dit geval was de toplaag het betonnen lanceerplatform. De druk werd niet alleen veroorzaakt door het hete gas uit de raketmotoren, maar ook doordat het grondwater onder het lanceerplatform in stoom veranderde en uitzette. Daardoor werd het beton omhoog geblazen.

Regenbui van puin

In de nasleep van de ontploffing vielen kleine puindeeltjes als een regenbui over het omringende gebied. De puindeeltjes kwamen meer dan 10 kilometer van het lanceerplatform terecht. De onderzoekers onderzochten monsters van dit puin, en ontdekten dat de deeltjes voornamelijk bestonden uit zand uit de grond onder het lanceerplatform.

‘Over het algemeen had dit weinig gevolgen voor het milieu of de gezondheid’, zegt Metzger. ‘Als je een handvol zand naar iemand gooit, zou het in zijn ogen kunnen komen, maar uiteindelijk valt het. Het blijft niet zweven zoals stof, dus je ademt het niet in.’

Dit soort explosies zijn ongebruikelijk, omdat bijna alle lanceerplatforms ingebouwde voorzieningen hebben om de gevolgen van het raketgeweld te beperken. Dat zijn bijvoorbeeld vlammengeulen of systemen die enorme hoeveelheden water op het platform laten vallen. Het lanceerplatform van SpaceX was met niets van dit alles uitgerust. SpaceX reageerde niet op een verzoek om commentaar.

Ingecalculeerd risico

‘Ze wisten dat dit een risico kon zijn, maar het doel was om de raket te testen en het lanceerplatform was secundair’, zegt mechanisch ingenieur Paul van Susante van de Technische Universiteit van Michigan. ‘Inmiddels hebben ze een grote stalen plaat en een watersproeiersysteem geïnstalleerd. Dus deze fout zal waarschijnlijk nooit meer gebeuren.’ Bij de twee volgende testvluchten van SpaceX werd het lanceerplatform niet opgeblazen.

Inzichten in deze explosie moeten onderzoekers helpen om in de toekomst betere lanceerplatforms te ontwerpen, zegt Metzger. ‘Dit onderstreept de noodzaak van de juiste landings- en lanceerinfrastructuur op de maan en Mars als we daar permanent aanwezig willen zijn’, zegt Van Susante. ‘Als je naar de maan gaat en je beschadigt je raketmotoren, dan kun je niet meer terug.’