Er zijn verschillende ruimteverhalen die we voor 2016 verwachten, maar één verhaal lijkt - voor sommigen - op het gebied van science fiction te horen: ergens in het komende jaar zal Elon Musk waarschijnlijk zijn plannen onthullen om Mars te koloniseren.
Begin 2015 liet Musk doorschemeren dat hij zijn strategieën voor het Mars Colonial Transport-systeem ergens eind 2015 openbaar zou maken, maar zei later dat de aankondiging in 2016 zou komen.
"Het transportsysteem van Mars wordt een volledig nieuwe architectuur", zei Musk tijdens een Reddit AMA in januari 2015, in antwoord op een vraag over de ontwikkeling van MCT. “[Ik] hoop dat eind dit jaar te presenteren. Maar goed dat we het niet eerder hebben gedaan, want we hebben enorm veel geleerd van Falcon en Dragon. "
Grote raketten
Wat details betreft, Musk zei alleen dat hij 100 kolonisten tegelijk naar Mars wilde kunnen sturen, en het 'doel is 100 ton nuttige lading naar het oppervlak van Mars. Dit vereist natuurlijk een heel groot ruimteschip en boostersysteem. ”
Hij zou de raket de BFR (voor Big F’n Rocket) en het ruimteschip hebben genoemd als BFS.
En hij wil dat het herbruikbaar is, wat volgens Musk en SpaceX de sleutel is om het menselijk leven multiplanetair te maken. De recente succesvolle terugkeer en verticale landing van de eerste trap van de Falcon 9 maakt dat dichter bij de realiteit dan ooit.
Hoewel SpaceX nog geen publiekelijk gedeelde conceptillustraties heeft, hebben een paar enthousiastelingen op internet hun visie op MCT gedeeld, zoals deze discussie op Reddit en de onderstaande tekening door ingenieur John Gardi, die onlangs zijn ideeën voor de MCT voorstelde op Reddit.
De meeste online discussies beschrijven de MCT als een interplanetaire veerboot, waarbij het ruimteschip op de grond is gebouwd en in één stuk in een baan om de aarde is gebracht en misschien is bijgetankt in een lage baan om de aarde. De transporter zou kunnen worden aangedreven door Raptor-motoren, cryogene raketmotoren op methaan waarvan wordt beweerd dat ze door SpaceX worden ontwikkeld.
De uitdaging om grote ladingen op Mars te landen
Hoewel de grote raket en het ruimteschip een grote hindernis lijken, is een nog grotere uitdaging hoe een lading van 100 ton met 100 kolonisten, zoals Musk stelt, op het oppervlak van Mars kan landen.
Zoals we eerder hebben besproken, is er een 'supersonisch transitieprobleem' op Mars. De dunne atmosfeer van Mars biedt onvoldoende aerodynamica om een groot voertuig zoals wij op aarde kunnen landen, maar het is dik genoeg dat boegschroeven zoals die van de Apollo-landers niet kunnen worden gebruikt zonder aerodynamische problemen zoals sheering en ongelooflijke belasting van het voertuig.
"Uniek voor Mars, er is een kloof tussen snelheid en hoogte onder Mach 5," legde Rob Manning van het Jet Propulsion Laboratory in ons artikel uit 2007 uit. "De kloof ligt tussen de leveringscapaciteit van grote toegangssystemen bij Mars en de capaciteit van super -en subsonische deceleratortechnologieën om onder de geluidssnelheid te komen. ”
Met de huidige landingstechnologie heeft een groot, zwaar voertuig van menselijke maat dat door de dunne, vluchtige atmosfeer van Mars rijdt, slechts ongeveer 90 seconden om te vertragen van Mach 5 tot onder Mach 1, om zichzelf te veranderen en te heroriënteren van ruimtevaartuig naar lander , zet parachutes in om verder te vertragen, gebruik dan stuwraketten om naar de landingsplaats te vertalen en raak zachtjes aan.
90 seconden is niet genoeg tijd, en de airbags die worden gebruikt voor rovers zoals Spirit and Opportunity en zelfs het Skycrane-systeem dat wordt gebruikt voor de Curiosity-rover, kunnen niet genoeg worden opgeschaald om de omvang van de nuttige lading voor mensen op Mars te landen.
NASA heeft dit probleem in kleine mate aangepakt en heeft opblaasbare aeroshells getest die voldoende aerodynamische weerstand kunnen bieden om te vertragen en grotere ladingen te leveren. Genaamd Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (HIAD), dit is de beste hoop aan de horizon voor het landen van grote ladingen op Mars.
Het Inflatable Reentry Vehicle Experiment (IRVE-3) werd in 2012 met succes getest. Het was gemaakt van hightech materiaal en opgeblazen om de vorm en structuur te creëren die lijkt op een paddenstoel. Wanneer opgeblazen, heeft de IRVE-3 een diameter van ongeveer 10 ft (3 meter) en bestaat hij uit zeven gigantische gevlochten Kevlar-ringen die op elkaar zijn gestapeld en vastgesjord - en vervolgens bedekt met een thermische deken die is opgebouwd uit lagen hittebestendige materialen. Dit soort aeroshells kan ook lift genereren, waardoor het voertuig extra kan worden vertraagd.
"NASA ontwikkelt en test momenteel HIAD's - een nieuwe klasse van relatief lichtgewicht inzetbare aeroshells die veilig meer dan 22 ton aan het oppervlak van Mars kunnen afleveren", zegt Steve Gaddis, GCD-manager bij NASA's Langley Research Center in een persbericht van NASA in september 2015.
NASA verwacht dat een bemand ruimtevaartuig dat op Mars landt tussen de 15 en 30 ton zou wegen, en het ruimteagentschap is op zoek naar ideeën via de Big Idea Challenge voor het maken van aeroshells die groot genoeg zijn om het werk te doen.
Met de huidige technologie kan het landen van de 100 ton die Musk voor ogen heeft, buiten bereik zijn. Maar als er iemand is die het kan achterhalen en het voor elkaar krijgt, is Elon Musk misschien wel die persoon.
Extra lezing: Alan Boyle op Geekwire, GQ-interview van Elon Musk.
