SpaceX udgiver en ny gengivelse af, hvordan Starship-stjerneskibet vil se ud, når det vender tilbage til jorden

Designet til SpaceX's Starship (aka. Big Falcon Rocket) er virkelig begyndt at falde sammen. I løbet af ferien, dele af Starship Hopper (en miniatureversion af Starship) blev fotograferet på virksomhedens South Texas Launch Site. I midten af ​​januar, delene var fuldt integrerede, danner kroppen af ​​den rustfri stålprototype, der ville teste rumfartøjets overordnede arkitektur.

Hvad der fulgte, tidligere på måneden, var test af stjerneskibets sekskantede varmeskjolde for at afgøre, om de ville tilbyde tilstrækkelig beskyttelse under genindsejling. Og nu, i forventning om rumfartøjets endelige opsendelse, SpaceX udgav en iøjnefaldende ny gengivelse af stjerneskibet, der viser, hvordan det ville se ud at komme ind i Jordens atmosfære igen.

Dette er den første detaljerede gengivelse af stjerneskibet, som blev oprettet til forsiden af ​​april 2019-udgaven af Populær mekanik . Gengivelsen er kun blevet gjort tilgængelig på tryk og gennem en enkelt publikation, men Teslarati formåede at erhverve en kopi i delvis opløsning, som de har offentliggjort på deres hjemmeside.

Gengivelsen giver et smukt indtryk af stjerneskibet omgivet af plasma. Det minder også om det sekskantede varmeskjold, der sikrer, at det genanvendelige rumfartøj kan overleve gentagne genindtræden. Ifølge Musks udtalelse, disse stålfliser vil forstærke de dele af rumfartøjet, der oplever mest opvarmning som følge af atmosfærisk modstand.

Musk indikerede også, at fartøjet vil bruge transpirationskøling, en proces, der involverer at lede et kølemiddel gennem væggen på en opvarmet overflade for at forhindre det i at erodere. Eller som Musk forklarede i et nyligt tweet, "Transpirationskøling vil blive tilføjet overalt, hvor vi ser erosion af skjoldet. Rumskibet skal være klar til at flyve igen umiddelbart efter landing. Nul renovering."

I dette tilfælde, kølevæsken ville være noget af stjerneskibets eget flydende metan drivmiddel, som ville blive kanaliseret gennem stålskindet og ud gennem en række små huller. Den flydende metan ville hurtigt fordampe til en gas og derefter blive til plasma, da den trængte ind i rumfartøjets overophedede buechok, reducere varmebelastningen på visse sektioner af flisen.

Tilsætningen af ​​denne fordampede metan ville også resultere i en rigt farvet plasma "hale". I det væsentlige, farven på en plasmahale er resultatet af rumfartøjsmaterialer, der interagerer med supervarmt plasma. I tilfælde af ablativ afskærmning, dette er forårsaget af indsprøjtning af forskellige elementer i den komprimerede luft omkring skibet, som er farvestrålende som følge af deres særlige kemiske sammensætning.

Dette kan have været ideen bag et andet billede, som også kun blev ydet til Populær mekanik , der har en bredere vinkel af stjerneskibet, der kommer ind i Mars-atmosfæren. Reddit-brugeren WibloBaggins uploadede for nylig, hvad der foregives at være dette billede til Reddit. Som du kan se, billedet viser stjerneskibet, der skaber en flerfarvet plasmahale, når det passerer ind i Mars' atmosfære.

Dette er muligvis en bevidst repræsentation af, hvordan stjerneskibets plasmahale vil se ud, når den kommer ind i Mars atmosfære. Meget ligesom kuldioxid, metan brænder blåt, når det udsættes for ekstrem varme – i metans tilfælde, temperaturer over 1960 °C (3560 °F). Da Mars atmosfære overvejende består af CO2 og metan, afbildningen af ​​en hale, der spænder fra lyseblå/indigo til rød/hvid, virker meget plausibel.

I hvert fald når den er færdig med at teste og integreret i designet af stjerneskibet, dette varmeskjold vil være et af få i rumflyvningens historie, der ikke oplever nogen ablation og derfor ikke har behov for renovering. Det eneste andet rumfartøj, der brugte lignende varmeskjoldteknologi, var NASAs rumfærge, som var afhængig af et genanvendeligt fliseskjold lavet af isolerende materiale.

Kendt som det termiske beskyttelsessystem (TPS), dette skjold var lavet af LI-900 silikat keramiske fliser, fibrøse ildfaste kompositisoleringsfliser (FRCI), hærdede unipiece fibrous isolation (TUFI) fliser, Nomex isoleringstæpper, og forstærkede carbon-carbon (RCC) overflader til næsehætten og forkanterne af vingerne.

Til sammenligning, Orion Multi-purpose Crew Vehicle (MPCV) er afhængig af et ablativt varmeskjold, der er sammensat af Avcoat, et varmehæmmende stof, der ligner det, Apollo-missionerne brugte (uden giftige materialer som asbest). Tilsvarende SpaceX Crew og Cargo Dragon-kapslerne er afhængige af ablative varmeskjolde, kendt som PICA-X systemet.

Selvom disse materialer er ekstremt varmebestandige - i tilfældet med Orion varmeskjoldet, i stand til at modstå temperaturer på op til 2200 °Celsius (4000 °Fahrenheit) - det faktum, at de skal renoveres efterfølgende, gør dem til et dårligt valg til genanvendelige rumfartøjer. Ved at skabe et integreret system, der kræver meget lidt vedligeholdelse, SpaceX indfrier sit løfte om at skabe et fuldt genbrugeligt system.

Disse billeder er også i overensstemmelse med Musks løfte om, at når de er færdige, stjerneskibet vil udføre regelmæssige kommercielle missioner i kredsløb, månen, og til sidst til Mars. Jordbundne missioner vil angiveligt være dedikeret til udsendelse af satellitter og last, samt mulighed for interkontinentale kommercielle flyvninger.

Mars-missionerne, på den anden side, vil fokusere på transport af besætninger og gods som en del af et rumturismeprojekt – angiveligt for at finansiere yderligere udvikling af Starship og dets løfteraket (Super Heavy). Ifølge tidligere udtalelser fra Musk, et af de langsigtede mål er at skabe en permanent base på Mars (Mars Base Alpha) inden 2028. Han delte en gengivelse tilbage i september.

I mellemtiden, SpaceX er angiveligt begyndt at teste Starship Hopper på deres South Texas Launch Site i denne uge. Ifølge en anden udtalelse tidligere lavet af Musk, virksomheden håber at færdiggøre konstruktionen af ​​en fuldskala orbital prototype til sommer, såvel.

Det er ingen overdrivelse at sige, at meget afhænger af en vellykket gennemførelse af disse tests; ikke kun for SpaceX, men for den kommercielle rumindustri som helhed. Med alt fra rumturisme og evnen til at sende supertunge nyttelaster i kredsløb til en brøkdel af prisen, der er ingen mangel på folk, der håber, at Elon Musk og stjerneskibet vil lykkes.