Elon Musk și SpaceX Odyssey: the Path from Falcon 9 to Mars Colonization Transporter

Pin
Send
Share
Send

În Odisea spațială din 2001 a lui Kubrick și Clark, nu s-a pus problema „Boots or Bots” [ref]. Așa că ne-am dus la Jupiter și Dave Bowman a biruit o mașină simțitoare, am închis-o la rece și am pornit să descoperim cea mai mare poveste încă de povestit.

Acum, Elon Musk, născut la trei ani de la marele film de science-fiction și cu un an înaintea ultimei misiuni Apollo pe Lună și-a stabilit obiectivele, realizează repere pentru a ridica oamenii dincolo de orbita Pământului joasă, dincolo de legăturile gravitației Pământului și de a ne duce la prima oprire din frontiera finală - Marte - destinația odiseei SpaceX.

Întreabă-l ce urmează și nicăieri pe lista sa de găleată nu are Disneyland sau Disney World. Veți găsi Falcon 9R, Falcon Heavy, Dragon Crew, Raptor Engine și Mars Colonization Transporter (MCT).

În partea de sus a listei sale de lucru se află recordul continuu de lansare al Falcon 9 și pe lângă acesta trebuie avut este reperul unei aterizări moi a unui miez Falcon 9. Pentru a atinge acest punct de reper, Elon Musk are o serie impresionantă de succese și, de asemenea, eșecuri - necesare, de așteptat și în mod eficient cu valoare egală. Planurile lui pentru mâine ne țin la marginea locurilor noastre.

CRS-5, misiunea numărul 5 de Cargo Resupply, a fost un succes neadecvat și pentru a o îmbunătăți și mai bine, echipajul lui Elon a făcut un alt pas către prima aterizare moale a unui nucleu Falcon, chiar dacă nu a avut un succes complet. Elon a explicat că au rămas fără lichid hidaulic. În plus, există o multitudine de telemetrie pe care inginerii săi le analizează pentru a optimiza software-ul de control. Ar putea fi doar o penurie de lichid? Da, este posibil să poată extrapola performanța care a fost redusă și să recunoască aterizarea visată de Musk și echipajul.

Adăugarea noilor aripioare de grilă pentru îmbunătățirea controlului a asigurat atât nivelul de succes, cât și eșecul. Oricând se adaugă ceva neprobat unui vehicul de testare, riscul de eșec este ridicat. Acesta a fost un eșec fantastic care a furnizat un tezaur al noilor telemetri și posibilitățile de optimizare a software-ului. Mai mult fluid hidraulic este o necesitate, dar îmbunătățiri ale software-ului SpaceX sunt ceea ce va aduce un șir repetabil de aterizări soft core core Falcon.

„Eșecul nu este o opțiune”, sunt celebrele cuvinte rostite de Eugene Kranz așa cum este descris în filmul Apollo 13. Eșecul lui Elon Musk și al tuturor dintre noi este o parte esențială a vieții. Cu toate acestea, de la Newton la Einstein la Hawking, ecuațiile pentru a descrie și defini modul în care funcționează Universul nu pot arăta eșecul, altfel sunt imperfecte și trebuie înlocuite. Fiecare moment al vieții umane este o serie întreagă de succes și eșec. Referindu-ne doar la frontiera finală, în cazurile mai grave, echipele cad din echilibru și navele cad din cer. Doar o persoană poate face diferența între succesul echipei sale sau al unei echipe. Eșecul, procesul și eroarea sunt o parte din succesul lui Elon și SpaceX.

Nu citează și nu face referire la Steve Jobs, dar Elon Musk este succesorul său american. De la Hyperloops, până la următoarea generație de vehicule electrice Tesla, Musk nu pierde timp descărcând idei și își face visele realitate. Atingerea obiectivelor sale, realizarea reperelor depinde și de linia de jos - preț și performanță în profit. Rachete Falcon sunt sub reducerea EELV-urilor ULA (Atlas și Delta) cu mai mult de jumătate din prețul lirei de sarcină utilă și chiar mai mult cu reutilizarea viitoare. De asemenea, cu Falcon Heavy va susține și cea mai puternică rachetă americană.

Succesul lui Musk va depinde de cererea produsului său. Știrile din ultima săptămână cu privire la investițiile sale în serviciul internațional de internet bazat pe spațiu arată, de asemenea, intenția sa de a promova produse care vor utiliza soluțiile sale de lansare low-cost. Următoarea generație a industriei spațiale s-ar putea arunca fără investitori și de placul lui Musk, re-investind pentru a construi cererea de lansare și susținere a companiilor tinere prin fazele lor de pornire. Construiește-l și vor veni, dar nu vor lua seama, nu recunosc fragilitatea industriei, este în pericol.

Deci, ce urmează în SpaceX Odyssey? Punctul de vedere al lui Elon rămâne ferm pe Falcon 9R (Reutilizare) și Falcon Heavy. Nimic revoluționar la prima apariție, Falcon Heavy va arăta ca un Delta IV Heavy pe steroizi. Prețul și performanța îi vor determina succesul - nu există nicio comparație. Nu este clar ce va deveni Delta IV Heavy odată ce Falcon Heavy va fi gata de serviciu. S-ar putea să existe configurații ale Delta IV cu o etapă superioară pe care SpaceX nu o poate corespunde o perioadă, dar în orice caz, guvernul SUA este probabil să asigure în mod eficient bunăstarea vehiculelor Delta și chiar Atlas până când ULA (Lockheed Martin și corporația dezvoltată a lui Boeing) pot dezvolta o soluție competitivă. Singurul avantaj care rămâne pentru ULA este că Falcon Heavy nu s-a lansat încă. Falcon Heavy, bazat pe Falcon 9, are o probabilitate de succes pe baza celor 13 din 13 lansări reușite ale Falcon 9 în ultimii 5 ani. Delta IV Heavy a avut 7 din 8 lansări de succes pe o durată de 11 ani.

Convergența științei și tehnologiei spațiale și a ficțiunii științifice sub forma viziunilor lui Musk pentru SpaceX este legată de moștenirea NASA care începe cu NASA în 1958, accelerată de JFK în 1962 și debarcând pe Lună în 1969. Moștenirea se întinde înapoi în timp până la Konstantin Tsiolkovsky, Robert Goddard, Werner Von Braun și nenumărați ingineri și înaintează prin epoca navei spațiale și a stației spațiale.

Moștenirea Shuttle este că NASA a rămas legată de Pământ timp de 30 de ani în plus, într-o perioadă în care Elon Musk a crescut în Africa de Sud și Canada și, în cele din urmă, și-a adus viziunile în Statele Unite. Cu o cale mai îndrăzneață de către NASA, povestea de spus astăzi ar fi fost bazele Lunii sau misiunile Marte finalizate în anii 90 și dezvoltarea spațiului comercial care s-ar putea să fi depășit sau palid în comparație cu cea de astăzi. Dacă Musk ar fi prezent în spațiul comercial în cadrul acestei realități alternative este foarte incert. Dar pensionarea Shuttle, subfinanțând succesorul său, Ares I&V și Orion, anulând întregul program Constellation, apoi creând programul Commercial Crew, a dus la SpaceX câștigarea unui contract și dezvoltarea accelerată a Falcon 9 și a capsulei Dragon.

SpaceX nu are rolul de a face doar widget-uri și profit. Marte este obiectivul și, indiferent de SpaceX sau nu, este prima oprire în călătoria omenirii către frontiera finală. Marte este motivul pentru care Musk a dezvoltat SpaceX. În acest scop, primul punct focal pentru SpaceX a fost dezvoltarea motorului Merlin.

Acum, planurile SpaceX pentru Marte se concentrează pe un nou motor - Raptor și nu un Merlin 2 - care va funcționa pe metan lichid și oxigen lichid. Avantajul metanului este arderea sa mai curată, lăsând mai puține depozite de evacuare în motoarele refolosibile. Mai mult, Raptorul va dezvolta capul de lance al unui motor care va ateriza pe Mar și care va fi alimentat cu metan produs din resursele naturale marțiene.

Raptorul rămâne câțiva ani liber și designul se schimbă. A fost dezvoltat un stand de testare pentru testarea componentelor motorului Raptor la Stennis Space Center din NASA. Într-o sesiune de chat din luna ianuarie a lui Reddit [ref] cu entuziaști, Elon a răspuns că, în loc să fie un motor din clasa Saturn F-1, adică aruncarea a aproximativ 1,5 milioane de lbf (forță de picior), inginerii săi înregistrează dimensiunea în jos. optimizați performanța și fiabilitatea. Musk a declarat că planurile solicită ca motoarele Raptor să producă 500.000 lbf (2,2 milioane newtoni) de tracțiune. Deși este mai mic, acesta reprezintă un motor viitor care este de 3 ori mai puternic decât actualul motor Merlin (700k newtoni / 157 klbf). Este o 1/3 puterea unui F-1. Musk și compania vor continua să clusteze motoare pentru a face rachete mari.

Pentru a-și atinge scopul final - colonizarea pe Marte, SpaceX va avea nevoie de o rachetă mare. Elon Musk a declarat în mod repetat că o livrare de 100 de coloniști pe călătorie este viziunea actuală. Viziunea solicită transportatorul de colonizare pe Marte (MCT). Această navă spațială nu are încă ilustrații ale conceptului SpaceX public, dar mai multe informații sunt planificate în curând. Câțiva entuziaști de pe web și-au împărtășit viziunile despre MCT. Ce ne putem imagina este că MCT va deveni un feribot interplanetar.

Vehiculul mare este probabil să fie construit pe orbită a Pământului scăzut și să rămână în spațiu, punând coloniști între orbita Pământului și orbita Marte. Motoarele Raptor metan / LOX îl vor conduce către Marte și înapoi. Posibil, aerobraking-ul va fi folosit la ambele capete pentru a reduce costurile. Motoarele Raptor vor fi utilizate pentru a ridica un număr mare de pasageri la un moment dat și pentru a umple spațiile de locuit ale vehiculului MCT în așteptare. Odată ce a orbitat pe Marte, cum se livrează 100 de coloniști la suprafață? Cu presiunea atmosferică la suprafața sa echivalentă cu Pământul la 100.000 de metri, Marte nu oferă o aerodinamică asemănătoare Pământului pentru a ateriza un vehicul mare.

În 1952, Werner Von Braun, în cartea sa „Mars Projekt”, a conceput o armată de nave, fiecare în funcție de vehiculele de lansare mult mai mari decât Saturn V pe care le-a proiectat un deceniu mai târziu. Ca și marțianii invadatori ai Războiului Lumilor, armada ar prefera să convergă pe Marte și să desfășoare zeci de vehicule de aterizare cu aripi care ar folosi câmpia marțiană plană selectată pentru a derapaj cu pasageri către o aterizare în siguranță. Deocamdată, Elon și SpaceX ilustrează aterizarea capsulelor Dragon pe Marte, dar va necesita în mod clar un lander mult mai mare. Poate, va folosi viitorii Raptors pentru a ateriza ușor sau, eventual, să angajeze landers cu aripi, cum ar fi Von Braun, după ce mișcătorii robotici ai Pământului pe Marte au construit piste lungi de zece sau douăzeci de mile.

Așteptăm și vedem ce urmează pentru viziunea SpaceX a lui Elon Musk, Odiseea lui SpaceX. Pentru Elon Musk și echipajul său, nu există „soții” - Penelope și familiile care așteaptă sosirea lor pe Marte. Misiunea lor este mai mult de o călătorie de cinci ani, cum ar fi Star Trek. Călătoria pe Marte va dura cele 7 luni comune ale unei orbite de transfer Hohmann, dar misiunea este într-adevăr măsurată în zeci de ani. Pe termen scurt, Falcon 9 este pregătit să se lanseze din nou la începutul lunii februarie și va încerca din nou o aterizare moale pe o barjă pe mare. Și mai târziu, în speranță, în 2015, Falcon Heavy își va face zborul de fată de pe capul de lansare reconstruit 39 din Cape Canaveral, unde Saturn V a ridicat Apollo 11 pe Lună și primul, ultimul și multe navete spațiale au fost lansate.

Referințe:

La mulți ani surorii mele Sylvia care a adus afișe, literatură și interes de acasă din North American-Rockwell în Downey în perioada Apollo și mi-a stârnit interesul.

Pin
Send
Share
Send