Decennia lang zijn missies in de ruimte gebaseerd op een stilzwijgende veronderstelling: er bestaat waterijs op de maan en Mars, en het kan worden afgebroken tot waterstof en zuurstof als raketbrandstof. Maar het veranderen van water in drijfgas is niet alleen een theoretisch probleem; niemand heeft het ooit op grote schaal gedaan voor daadwerkelijke ruimtevaartuigen. Nu probeert een startup genaamd General Galactic daar verandering in te brengen.
De kernuitdaging: waarom ruimtebrandstof belangrijk is
Het huidige model voor langdurige ruimtevaart is gebaseerd op in-situ resource benutting (ISRU) – in wezen het vinden en gebruiken van hulpbronnen die zich al in de ruimte bevinden. Dit vermijdt de astronomische kosten van het ophalen van brandstof van de aarde. ISRU blijft echter grotendeels onbewezen. Als astronauten bases op de maan of Mars willen vestigen, is een betrouwbare methode voor het produceren van brandstof uit lokale waterbronnen cruciaal. Dit gaat niet alleen over economie; het gaat om haalbaarheid.
De aanpak van General Galactic: een satelliettest
Dit najaar is General Galactic van plan een satelliet van 1.100 pond te lanceren, die volledig wordt aangedreven door drijfgas op waterbasis. De missie, genaamd “Trinity”, zal twee verschillende voortstuwingsmethoden testen: chemisch en elektrisch.
Voor chemische voortstuwing gebruikt de satelliet elektrolyse om water te splitsen in waterstof en zuurstof, en vervolgens de waterstof als brandstof te verbranden. Voor elektrische voortstuwing wordt het water gesplitst en wordt de zuurstof geïoniseerd tot plasma, dat vervolgens wordt uitgestoten met behulp van een magnetisch veld. Deze hybride aanpak heeft tot doel zowel efficiënt manoeuvreren op de lange termijn als snel reactievermogen te bieden – iets wat traditionele elektrische ‘boer in de ruimte’-stuwraketten missen.
Waarom nu? De geopolitieke context
De timing is geen toeval. Nu China en Rusland satellieten steeds dichter bij Amerikaanse activa manoeuvreren, groeit de behoefte aan snelle orbitale aanpassingen. De technologie van General Galactic zou Amerikaanse satellieten een aanzienlijk tactisch voordeel kunnen bieden, waardoor ze potentiële bedreigingen kunnen ontwijken.
“Soms heb je meer nodig dan alleen maar een boertje in de ruimte”, legt Luke Niese, CTO van General Galactic, uit, waarmee hij de behoefte aan manoeuvreerbaarheid onderstreept die verder gaat dan langzame, efficiënte elektrische stuwraketten.
De wetenschap erachter: waarom water lastig is
Water is niet de ideale raketbrandstof. Vloeibaar methaan en andere conventionele drijfgassen bieden een hogere stuwkracht. Maar water heeft voordelen: het vereist geen cryogene opslag, brengt niet dezelfde explosieve risico’s met zich mee als sommige brandstoffen, en is potentieel in overvloed beschikbaar op andere hemellichamen. De uitdaging ligt in het efficiënt winnen en benutten ervan.
Geïoniseerde zuurstof, een bijproduct van de elektrische voortstuwingsmethode, is zeer corrosief en brengt aanzienlijke materiaalproblemen met zich mee. Het chemische systeem wordt geconfronteerd met vragen over massa-efficiëntie: de elektrolyseapparatuur voegt gewicht toe en kan de winst mogelijk tenietdoen.
Van Stanford Lab tot Falcon 9-lancering
Het bedrijf werd opgericht door voormalig SpaceX-ingenieur Halen Mattison en Varda Space-veteraan Luke Niese, die elkaar ontmoetten op de middelbare school aan Stanford. Na uitgebreid modelleren en onderzoek hebben ze $ 10 miljoen aan durfkapitaal veiliggesteld. Hun doel: bewijzen dat voortstuwing op waterbasis niet alleen theoretisch mogelijk is, maar ook praktisch haalbaar.
Het oordeel: een gok met een hoog risico en een hoge beloning
General Galactic wordt geconfronteerd met aanzienlijke technische hindernissen. Maar als de ‘Trinity’-missie slaagt, zou deze de aannames over tanken in de ruimte kunnen herdefiniëren en een duurzamere toekomst voor verkenning van de ruimte kunnen ontsluiten. Het experiment gaat niet alleen over het bouwen van een ‘benzinestation op Mars’, zoals CEO Mattison het stelt, maar over het oplossen van een fundamenteel knelpunt in de zoektocht van de mensheid om een ruimtevarende beschaving te worden.
