januar 28, 2021

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

Yahoo News

Hva er Elon Musks stjerneskip?

SpaceX har utviklet en serie med prototype Starship på anlegget i Sør-Texas.

Elon Musk planlegger å snart lansere prototypen på et kjøretøy som kan være en spillveksler for romfart. Starship, som kjent, vil være et fullt gjenbrukbart transportsystem som kan transportere opptil 100 mennesker til den røde planeten.

Grunnleggende ånden til Elon Musks private romfartsselskap, SpaceX, var å gjøre livet flerplanetært. Dette skyldes delvis eksistensielle trusler, som kollisjon av en asteroide som er stor nok til å utslette menneskeheten.

Bosetting av andre planeter ville plassere noen av eggene i andre kurver, og redde menneskelig sivilisasjon hvis en av dem skulle oppleve en katastrofal.

I 2016 ble forretningsmann skisserte sin grunn til å være på en internasjonal konferanse i Mexico: “Historien vil splitte seg i to retninger. En måte er at vi blir på jorden for alltid, og så vil det være en eventuell utryddelsesbegivenhet,” sa han.

“Alternativet er å bli en romfartssivilisasjon og en art av flere planeter, som jeg håper du er enig i er den rette veien å gå.”

Musk har ofte snakket om drømmen om å bygge byer på Mars. Han mener at bosetningene ville trenge et stort antall mennesker for å bli selvforsynt.

Bosetting av Mars
Musk har snakket om å bygge byer på Mars-overflaten

Å gjøre denne drømmen til virkelighet krever et kjøretøy som er opp til oppgaven. Starship er en kombinasjon av raketter og romskip som kan transportere mer enn 100 mennesker til den røde planeten.

Systemet er designet for å være helt gjenbrukbart, noe som betyr at hoved maskinvareelementene ikke kastes til sjøs eller får brenne, slik det er tilfelle med andre lanseringssystemer, men gjenopprettes fra verdensrommet. Deretter kan de pusses opp og flys igjen, noe som reduserer kostnadene for hele selskapet.

Starship: En oversikt

Rakettdelen av systemet kalles Super Heavy, mens romfartøyets del kalles Starship.

Det kombinerte systemet vil være 120 meter høyt og er også kjent som Starship.

La oss ta romskipet først. Med nesen og landingsfinnene ligner kjøretøyet i rustfritt stål raketter fra science fiction-gullalderen.

Det 50 meter lange skipet, også kjent som det øvre trinnet, har et stort lasterom i nærheten av den fremre (akterenden) enden som vil kunne frakte store laster eller mennesker til destinasjoner i det dype rommet.

Mot midten av skipet er drivstofftankene. Disse tilfører flytende metan (CH4) og flytende oksygen (O2) til seks Raptor-motorer bak på kjøretøyet.

Metan er drivstoffet og oksygen fungerer som en oksidant, et kjemikalie som får drivstoff til å brenne seg. Kombinasjonen kalles metallox.

Rakettoppstillinger
Rakettoppstillinger

Valget av drivstoff er uvanlig for rakettmotorer, men metan kan generere mye skyvekraft. Det er også et klokt valg i lys av Musks design på Mars. SpaceX-grunnleggeren sier at CH4 kan syntetiseres fra mars grunnvann og atmosfærisk karbondioksid (CO2) gjennom en kjemisk prosess kjent som Sabatier-reaksjonen.

READ  Astronauter forbereder seg på to kommende romvandringer

SpaceX har brukt mer enn et tiår på å utvikle den høyeffektive Raptor-motoren. Forbrenningen foregår trinnvis, og motorens design reduserer mengden drivstoff som blir kastet bort.

Bensintanking av stjerneskip for reisen tilbake til jorden ved hjelp av Mars-ressurser vil gi et nivå av selvforsyning, noe som gjør reisene mer gjennomførbare og lønnsomme.

La oss nå gå videre til raketten. I en lengde på 70 m vil Super Heavy fylles med 3.400 tonn kryogen (kjølt) metalloks.

Den vil bli drevet av rundt 28 Raptor-motorer (denne spesifikasjonen har endret seg flere ganger), og gir omtrent 16 millioner pund (72 Meganewtons) med maksimal skyvekraft.

Dette vil gjøre Super Heavy kraftigere enn den enorme Saturn V-bæreraketten som ble brukt til Apollo Moon-oppdragene på 1960- og 1970-tallet.

Hvordan kommer det ut i verdensrommet?

Når den stiger opp fra startplassen, vil det kombinerte Starship-systemet begynne å vippe mot den tiltenkte banen.

Når det øvre trinnet skiller seg i rommet, snur Super Heavy når det faller mot jorden.

Når det går nedover, vil Super Heavy utfolde stålkonstruksjoner kalt “rivende finner”, formet litt som potetvafler, fra sidene av bøylen. Disse vil bidra til å styre rakettfasen mot lanseringsplaten slik at den kan lande og fly igjen.

Tidligere hadde SpaceX ønsket å fyre opp Super Heavy’s Raptor-motorer for å lede den til en presisjonslanding på seks stålben. SpaceX gjør noe lignende med de tidlige stadiene av sine Falcon 9-raketter, og lander dem trygt på landingsplasser og dronefartøy etter en lansering.

Men Musk twitret nylig si at denne tanken hadde endret seg. SpaceX planlegger nå å fange det fallende drivstoffet ved hjelp av en arm på lanseringstårnet.

Dette er strukturen som gir ingeniører og besetningsmedlemmer tilgang til romfartøyet og raketten mens de sitter på plattformen før sjøsetting. Det gjenstår imidlertid å se hvordan akkurat denne “fangemekanismen” vil fungere.

Romskip i separasjon av stadier
Stjerneskip etter separasjon fra Super Heavy

I mellomtiden kan Starships øvre scene settes inn i en “parkeringsbane” etter separasjon, slik at den kan fylle drivstoff.

“Hvis du bare flyr [Starship] å bane og ikke fylle noe, det er ganske bra – du får 150 tonn til en lav bane rundt jorden, og du vil ikke ha drivstoff til å gå noe annet sted, “forklarte Musk under en konferansetalenes tale 2017.

“Hvis du sender tankskip og fyller bane, kan du fylle tankene til toppen og få 150 tonn [of payload] helt til Mars. “

READ  Ny variant av coronavirus funnet i Bay Area

For å fylle drivstoff ville romfartøyet legge til kai eller legge til kai med et annet romfartøy, som allerede sirkler rundt jorden, og kun fungerer som et drivmiddelreservoar.

“De to skipene ville faktisk parre seg i den bakre delen. De ville bruke det samme paringsgrensesnittet som de brukte for å koble til forsterkeren ved start,” sa Musk i 2017.

“Å overføre thrusteren blir veldig enkelt: bruk kontrollpropellene til å akselerere i retningen du vil tømme.”

Starship, Artemis versjon
SpaceX har designet en versjon av Starship for Nasa Artemis-flyreiser til månen

Hva skal Starship brukes til?

For langturer til Mars og omvendt, som kan ta opptil ni måneder hver vei, ønsker Musk å installere rundt 40 drosjer i nyttelastområdet nær fronten av øvre trinn.

“Du kan muligens ha fem-seks personer per hytte, hvis du virkelig ville trenge folk. Men jeg tror for det meste vi forventer å se to eller tre personer per hytte, og derfor nominelt rundt 100 personer per fly til Mars,” sa han Musk. sa.

Lasteboden ville også huse fellesarealer, lagringsplass, et kjøkken og et ly der folk kunne samles for å beskytte seg mot solstormer, der solen skyter ut skadelige ladede partikler i rommet.

Starship kan også spille en rolle i NASAs Artemis-program, som tar sikte på å etablere en langsiktig menneskelig tilstedeværelse på Månen. I 2020 mottok SpaceX $ 135 millioner dollar fra NASA for å fremme Starship-designen, slik at den kunne brukes som en bemannet månelanding.

Versjonen tilpasset Artemis-flyreiser den ville ikke ha varmeskjoldet eller finnene som er nødvendige for en tur / retur til jorden. I stedet ville Starship Human Landing System forbli i rommet etter den første lanseringen fra Jorden, for å brukes til flere turer mellom månebane og overflaten av Månen.

Den ubemannede eller lastversjonen av Starship har en nyttelast som åpner som en krokodillemunn. Dette ville tillate at den ble brukt til å starte satellitter. SpaceX sier at den enorme nyttelastkapasiteten åpner for muligheter for nye typer robotvitenskapelige oppdrag, inkludert teleskoper som er større enn James Webb Observatory, Hubbles neste etterfølger.

Systemet kan til og med brukes til høyhastighetsreiser mellom forskjellige destinasjoner på jorden.

Musk sier at Starship til slutt kan ta folk til destinasjoner i “Greater Solar System”, inkludert gassgiganter som Jupiter. Men dette er fortsatt et langsiktig mål.

Hvordan lander øvre trinn?

For å bringe andre romfartøy tilbake til jorden, har ingeniører stolt på fallskjerm eller designet kjøretøyet slik at det kan lande på en rullebane.

READ  El médico usa un autoinyector de alergia para detener su propia reacción a la vacuna Moderna Covid-19

Men Starships øvre scene tar en annen tilnærming. Når den er klar til å lande, kommer romfartøyet inn i atmosfæren på nytt i en vinkel på 60 grader, og deretter “faller” ned til bakken i horisontal stilling.

Denne modusen for retur er helt avhengig av atmosfæren. for å redusere nedstigningen av kjøretøyet. Ulempen er at i denne konfigurasjonen er Starship iboende ustabil.

Stjerneskip
Stjerneskipet kommer tilbake til jorden før det skyter motorene for å få det oppreist.

Derfor bruker kjøretøyet fire landingsfinner av stål, som ligger nær fronten og baksiden av kjøretøyet, for å kontrollere nedstigningen. Dette er omtrent som en fallskjermhopper som bruker armer og ben for å kontrollere et fritt fall.

“Det er ganske ulikt noe annet … vi gjør et kontrollert fall,” sa Elon Musk under en Starship-oppdatering i 2019.

“Du prøver å skape drag i stedet for heis, det er egentlig det motsatte av et fly.”

Når Starship kommer nær bakken, bør det være sakte nok til å kjør en forbrenningsmotor som vender kjøretøyet i oppreist stilling. Bruk deretter Raptors som retroraketter for å lede kjøretøyet til en sikker landing.

Musk sier at denne generelle tilnærmingen kan brukes til å lande Starship på en hvilken som helst planetoverflate i solsystemet, inkludert Mars.

Når vil den fly?

De siste årene har SpaceX testet flere prototyper av Starship øvre scene på Boca Chica-anlegget i Texas.

Selskapet startet med en 39 meter høy “testvare” kalt Starhopper, som i forbifarten lignet et vanntårn. Siden SpaceX flyr dette kjøretøyet 150 meter over bakken, har det utviklet stadig mer komplekse Starship-prototyper.

I desember 2020 lanserte SpaceX en testvare kalt SN8 (Starship nummer 8), den første med nese og revers. Etter å ha nådd en høyde på 12,5 km, kom magen til SN8 tilbake til jorden, og ga SpaceX verdifulle tekniske data om den siste delen av Starships retur fra verdensrommet.

Starhopper
Starhopper var en tidlig prototype bygget av SpaceX

Det var nesten en lærebokflytur, men kjøretøyet nærmet seg rullebanen for fort og med for mye kraft, noe som fikk den til å krumme seg og eksplodere. SpaceX har allerede flyttet SN9-prototypen til lanseringsplaten, og denne gangen er målet å fortsette å lande.

I oktober 2020 sa Elon Musk at SpaceX hadde som mål å lansere Starship på en ubemannet flytur til Mars i 2024.

Noen observatører bemerker at Musks tidslinjer noen ganger er optimistiske. Men det har også opparbeidet seg et rykte for endelig å nå sine mål, uansett hvor ambisiøst det er.

Følg Paul På Twitter.