Science

Studenten laten nieuwe raketbrandstof vlammen

Studenten Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek hebben met succes een nieuw soort raketbrandstof getest. De brandstof is samengesteld uit methaan en zuurstof, en is daarmee bijzonder in de wereld. De meeste bestaande raketten vliegen op waterstof, kerosine of op vaste stuwstof.

Aan nieuwe ‘groene stuwstoffen’ voor raketten is echter grote behoefte, en methaanverbranding levert alleen water en koolstofdioxide op als afval. Vandaar dat ook ruimtevaartorganisaties als ESA en NASA studeren op de mogelijkheden van methaan. “Wij lopen een beetje vooruit op die ontwikkelingen”, zegt Louis Souverein, een van de initiatiefnemende studenten.

De studenten, verenigd in de Delftse amateur-raketvereniging Dare, hopen met hun brandstof een zelfgebouwde (onbemande) raket naar recordhoogtes te stuwen. Het hoogterecord voor amateur-raketten staat momenteel op tien kilometer. Maar een Haarlemse groep amateur-raketbouwers denkt binnenkort uit te komen op 27. Dare wil daar een schepje bovenop doen, en de veertig-kilometergrens halen. Het zal nog een paar jaar testen, ontwerpen en bouwen duren voor het zo ver is.

Het voordeel van methaan is dat het vijf keer compacter is dan waterstof. Een raket op methaan is dus in principe kleiner, waardoor hij minder luchtweerstand ondervindt. Daar staat tegenover dat meer methaan nodig is om een raket omhoog te krijgen. Nog een complicatie: uiteindelijk zullen het methaan en de zuurstof in vloeibare vorm mee omhoog moeten. Dat betekent dat de Dare-studenten extra apparatuur aan boord moeten inbouwen om de gassen in superkoude, ‘cryogene’ toestand te houden.

Bij de test, die vorige week vrijdag werd gehouden, werden de twee stoffen nog gewoon in gasvorm aan de motor toegediend. Bij een eerste poging ontbrandden de gassen niet; bij de tweede en derde test wél. “Het was altijd theorie. En nu blijkt dat hij het echt doet… Ja, dat is gewoon fantastisch!” zegt Souverein. De Dare-studenten zijn inmiddels uitgenodigd door de European Aeronautic Defence and Space Company (EADS) in Duitsland, om hun motor aldaar te komen demonstreren.

Aan de test gingen twee jaar van ‘intens geploeter’ vooraf, zegt Souverein. Een vorige test, die twee weken terug gepland stond, ging op het laatste moment niet door op last van het militaire oefenterrein waar Dare te gast was. Mede dankzij Peter van Dijk van de dienst Logistieke & Milieu Services van de universiteit slaagden de studenten erin de test op tijd af te ronden. “Vier weken geleden stonden we praktisch nog met lege handen”, zegt Souverein.

Video van de ontbranding:

www.delta.tudelft.nl/images/raket.mpg

Inspectie van de methaan/zuurstof motor na de eerste geslaagde ontsteking op 3 juni. (Foto: Louis Soeverein)

De brandstof is samengesteld uit methaan en zuurstof, en is daarmee bijzonder in de wereld. De meeste bestaande raketten vliegen op waterstof, kerosine of op vaste stuwstof. Aan nieuwe ‘groene stuwstoffen’ voor raketten is echter grote behoefte, en methaanverbranding levert alleen water en koolstofdioxide op als afval. Vandaar dat ook ruimtevaartorganisaties als ESA en NASA studeren op de mogelijkheden van methaan. “Wij lopen een beetje vooruit op die ontwikkelingen”, zegt Louis Souverein, een van de initiatiefnemende studenten.

De studenten, verenigd in de Delftse amateur-raketvereniging Dare, hopen met hun brandstof een zelfgebouwde (onbemande) raket naar recordhoogtes te stuwen. Het hoogterecord voor amateur-raketten staat momenteel op tien kilometer. Maar een Haarlemse groep amateur-raketbouwers denkt binnenkort uit te komen op 27. Dare wil daar een schepje bovenop doen, en de veertig-kilometergrens halen. Het zal nog een paar jaar testen, ontwerpen en bouwen duren voor het zo ver is.

Het voordeel van methaan is dat het vijf keer compacter is dan waterstof. Een raket op methaan is dus in principe kleiner, waardoor hij minder luchtweerstand ondervindt. Daar staat tegenover dat meer methaan nodig is om een raket omhoog te krijgen. Nog een complicatie: uiteindelijk zullen het methaan en de zuurstof in vloeibare vorm mee omhoog moeten. Dat betekent dat de Dare-studenten extra apparatuur aan boord moeten inbouwen om de gassen in superkoude, ‘cryogene’ toestand te houden.

Bij de test, die vorige week vrijdag werd gehouden, werden de twee stoffen nog gewoon in gasvorm aan de motor toegediend. Bij een eerste poging ontbrandden de gassen niet; bij de tweede en derde test wél. “Het was altijd theorie. En nu blijkt dat hij het echt doet… Ja, dat is gewoon fantastisch!” zegt Souverein. De Dare-studenten zijn inmiddels uitgenodigd door de European Aeronautic Defence and Space Company (EADS) in Duitsland, om hun motor aldaar te komen demonstreren.

Aan de test gingen twee jaar van ‘intens geploeter’ vooraf, zegt Souverein. Een vorige test, die twee weken terug gepland stond, ging op het laatste moment niet door op last van het militaire oefenterrein waar Dare te gast was. Mede dankzij Peter van Dijk van de dienst Logistieke & Milieu Services van de universiteit slaagden de studenten erin de test op tijd af te ronden. “Vier weken geleden stonden we praktisch nog met lege handen”, zegt Souverein.

Video van de ontbranding:

www.delta.tudelft.nl/images/raket.mpg

Inspectie van de methaan/zuurstof motor na de eerste geslaagde ontsteking op 3 juni. (Foto: Louis Soeverein)

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.