Elon Musk och SpaceX Odyssey: Stigen från Falcon 9 till Mars Colonization Transporter

Pin
Send
Share
Send

I Kubricks och Clarks Space Odyssey 2001, var det ingen fråga om "Boots or Bots" [ref]. Så vi åkte till Jupiter och Dave Bowman övervann en känslig maskin, stängde av den kallt och gick fram för att upptäcka den största historien som ännu inte har berättats.

Nu är Elon Musk, född tre år efter den stora science-fiction-filmen och ett år innan det sista Apollo-uppdraget till månen har satt sina mål, att uppnå milstolpar för att lyfta människor bortom låg-jorden omloppsbana, bortom jordens gravitation och ta oss till första stoppet i den sista gränsen - Mars - destinationen för SpaceX odyssey.

Fråga honom vad som är nästa och ingenstans på hans bucketlista har han Disneyland eller Disney World. Du hittar Falcon 9R, Falcon Heavy, Dragon Crew, Raptor Engine och Mars Colonization Transporter (MCT).

Överst på hans arbetslista finns den fortsatta rena lanseringsrekorden för Falcon 9 och dessutom måste ha är milstolpen i en mjuk landning av en Falcon 9-kärna. För att nå denna milstolpe har Elon Musk en imponerande mängd framgångar och också misslyckanden - nödvändiga, att förväntas och effektivt av lika värde. Hans planer för imorgon håller oss på kanten av våra platser.

CRS-5, Cargo Resupply-uppdrag nummer 5, var en oöverträffad framgång och för att göra det ännu bättre tog Elons besättning ytterligare ett steg mot den första mjuka landningen av en Falcon-kärna, även om den inte var helt framgångsrik. Elon förklarade att de slutade på vätska. Dessutom finns det en hel del telemetri som hans ingenjörer analyserar för att optimera styrprogramvaran. Kan det ha varit en brist på vätska? Ja, det är möjligt att de kan extrapolera prestandan som var förkortad och känna igen landningen som musk och besättning drömde om.

Tillsatsen av de nya rutorna för att förbättra kontrollen både garanterade den observerade framgångsnivån och också försäkrade misslyckande. När som helst lägger till något testat fordon något, risken för fel ökar. Detta var ett fantastiskt misslyckande som gav en skattkista av ny telemetri och möjligheterna att optimera programvaran. Mer hydraulvätska är ett måste, men förbättringar av SpaceX-programvaran är vad som kommer att ge en repeterbar sträng av Falcon-kärnmjuklandningar.

"Misslyckande är inte ett alternativ", är de berömda orden som talas av Eugene Kranz som han avbildades i filmen Apollo 13. Misslyckande med Elon Musk och för oss alla är en väsentlig del av att leva. Men från Newton till Einstein till Hawking kan ekvationerna för att beskriva och definiera hur universums funktioner inte visa misslyckande annars är de ofullkomliga och måste ersättas. Varje ögonblick i ett mänskligt liv är en sammanflätad mängd framgång och misslyckande. Med bara hänvisning till den sista gränsen, i värre fall, faller lag ur balans och fartyg faller ut ur himlen. Bara en individ kan göra skillnad mellan hans eller ett team framgång. Misslyckande, rättegång och fel är en del av Elons och SpaceX framgång.

Han citerar inte eller hänvisar till Steve Jobs men Elon Musk är hans amerikanska efterträdare. Från Hyperloops till nästa generation av Tesla elektriska fordon slösar Musk ingen tid på att lossa idéer och göra sina drömmar verklighet. Att uppnå sina mål, göra milstolpar beror också på slutlinjen - pris och resultat i vinst. Falcon-raketerna sänker ULA EELV: s (Atlas & Delta) med mer än hälften i pris per pund nyttolast och ännu mer med framtida återanvändning. Med Falcon Heavy kommer han också att göra anspråk på den mäktigaste amerikansk-raketen.

Musks framgång beror på efterfrågan på hans produkt. Nyheter under den senaste veckan om hans investeringar i världsomfattande rymdbaserad internettjänst visar också att han har för avsikt att marknadsföra produkter som kommer att använda hans billiga lanseringslösningar. Nästa generation av rymdindustrin kan vackla utan investerare och från liknande som Musk, ominvestera för att bygga efterfrågan på lansering och upprätthålla unga företag genom sina startfaser. Bygg det och de kommer men tar för givet, inte erkänner branschens bräcklighet, är på din egen fara.

Så vad är nästa i SpaceX Odyssey? Elons sevärdheter förblir fast på Falcon 9R (återanvändning) och Falcon Heavy. Inget revolutionerande vid första uppträdandet, Falcon Heavy kommer att se ut som en Delta IV Heavy på steroider. Pris och prestanda kommer att avgöra framgången - det finns ingen jämförelse. Det är oklart vad som kommer att bli av Delta IV Heavy när Falcon Heavy är redo för service. Det kan finnas konfigurationer av Delta IV med en övre etapp som SpaceX inte kan matcha på en tid men i vilket fall som helst, kommer den amerikanska regeringen sannolikt att effektivt tillhandahålla välfärd för Delta och till och med Atlasfordon tills ULA (Lockheed Martin och Boeings utvecklade företag) kan utveckla en konkurrenskraftig lösning. Den enda fördelen som återstår för ULA är att Falcon Heavy inte har lanserat ännu. Falcon Heavy, baserat på Falcon 9, har sannolikheten för framgång baserad på Falcon 9: s 13 av 13 framgångsrika lanseringar under de senaste 5 åren. Delta IV Heavy har haft 7 av 8 framgångsrika lanseringar under 11 år.

Konvergensen av rymdvetenskap och teknik och science fiction i form av Musks visioner för SpaceX är kopplad till NASA-arvet som började med NASA 1958, påskyndas av JFK 1962 och landade på månen 1969. Arvet spänner bakåt i tiden för att Konstantin Tsiolkovsky, Robert Goddard, Werner Von Braun och otaliga ingenjörer och framåt genom rymdfärjan och rymdstationen.

Arvet från Shuttle är att NASA förblev jordbunden i 30 plus år under en tid som Elon Musk växte upp i Sydafrika och Kanada och slutligen förde sina visioner till USA. Med en mer vågad väg från NASA skulle berättelsen att berätta idag ha varit månbaser eller Marsuppdrag som slutfördes under 1990-talet och kommersiell rymdutveckling som kan ha överträffat eller blek i jämförelse med dagens. Huruvida Musk skulle vara närvarande i kommersiella rum under denna alternativa verklighet är mycket osäkert. Men Shuttle-pensionering, underfinansiering av sin efterträdare, Ares I & V och Orion, som avbröt hela Constellation-programmet och sedan skapade Commercial Crew-programmet, ledde till att SpaceX vann ett kontrakt och påskyndade utvecklingen av Falcon 9 och Dragon-kapseln.

SpaceX är inte avsett att bara göra widgets och vinst. Mars är målet och vare sig det är SpaceX eller på annat sätt är det det första stoppet i mänsklighetens resa till den sista gränsen. Mars är därför Musk utvecklade SpaceX. För detta ändamål har den första fokuspunkten för SpaceX varit utvecklingen av Merlin-motorn.

Nu fokuserar SpaceXs planer för Mars på en ny motor - Raptor och inte en Merlin 2 - som kommer att fungera på flytande metan och flytande syre. Fördelen med metan är dess renare förbränning som lämnar mindre avgaser i de återanvändbara motorerna. Vidare kommer Raptor att spjutspetsa utvecklingen av en motor som kommer att landa på Mar och tankas med metan producerad från Martiska naturresurser.

Raptor förblir några år av och designen förändras. Ett teststativ har utvecklats för att testa Raptor-motorkomponenter vid NASA: s Stennis Space Center. I en Reddit-chattsession [ref] med entusiaster, svarade Elon att snarare än att vara en Saturn F-1-klassmotor, det vill säga ett tryck på cirka 1,5 miljoner pund (fot-lbs kraft), hans ingenjörer ringer upp storleken till optimera prestanda och tillförlitlighet. Musk uppgav att planer kräver att Raptor-motorer ska producera 500 000 pund (2,2 miljoner newton) drivkraft. Även om det är mindre, representerar detta en framtida motor som är 3 gånger så kraftfull som den nuvarande Merlin-motorn (700 kton / 157 klbf). Det är en tredjedel av kraften hos en F-1. Musk och företag kommer att fortsätta att klustera motorer för att skapa stora raketer.

För att uppnå deras slutliga mål - Mars-kolonisering, kommer SpaceX att kräva en stor raket. Elon Musk har upprepade gånger sagt att en leverans av 100 kolonister per resa är den nuvarande visionen. Visionen kräver Mars Colonization Transporter (MCT). Detta rymdskepp har inga offentligt delade SpaceX-konceptillustrationer än, men mer information planeras snart. Några entusiaster på nätet har delat sina visioner om MCT. Det vi kan föreställa oss är att MCT blir en interplanetär färja.

Det stora fordonet är troligtvis konstruerat i låg-jorden omloppsbana och förblir i rymden, färja kolonister mellan jordbana och Mars omloppsbana. Raptor metan / LOX-motorer kommer att köra den till Mars och tillbaka. Eventuellt kommer aerobraking att användas i båda ändarna för att minska kostnaderna. Raptor-motorer kommer att användas för att lyfta en poäng av passagerare åt gången och fylla bostäderna i det väntande MCT-fordonet. När man kretsar runt Mars, hur levererar man 100 kolonister till ytan? Med atmosfärstryck på ytan motsvarande jordens 100.000 fot ger Mars inte en jordliknande aerodynamik för att landa ett stort fordon.

1952 såg Werner Von Braun i sin bok ”Mars Projekt” en armada av fartyg, var och en beroende på startbilar som var mycket större än Saturn V han designade ett decennium senare. Liksom de invaderande Martians of War of the Worlds, skulle armadaen hellre konvergera på Mars och distribuera dussintals bevingade landningsfordon som skulle använda utvalda platta Martian slätt för att rida med passagerare till en säker landning. För närvarande illustrerar Elon och SpaceX landningen av Dragon-kapslar på Mars men det kommer helt klart att kräva en mycket större lander. Kanske kommer den att använda framtida Raptors för att landa mjukt eller eventuellt anställa bevingade landare som Von Brauns efter att robotjordflyttare på Mars har byggt tio eller tjugo mil långa banor.

Vi väntar och ser vad som är nästa för Elon Musks SpaceX-vision, hans SpaceX Odyssey. För Elon Musk och hans besättning finns det inga "fruar" - Penelope och familjer som väntar på deras ankomst till Mars. Deras uppdrag är mer än en femårig resa som Star Trek. Resan till Mars kommer att ta de sju månaderna från en Hohmann-överföringsbana men uppdraget mäts verkligen på decennier. På kort sikt är Falcon 9 beredd att lanseras igen i början av februari och kommer igen att försöka en mjuk landning på en pråm till havs. Och senare, förhoppningsvis, 2015, kommer Falcon Heavy att göra sin jungfruflyg från Cape Canaverals återuppbyggda lanseringsplatta 39A där Saturn V lyfte Apollo 11 till månen och de första, sista och många rymdbussar lanserades.

referenser:

Grattis på födelsedagen till min syster Sylvia som tog hem affischer, litteratur och intresse från North American-Rockwell i Downey under Apollo-eran och väckte mitt intresse.

Pin
Send
Share
Send