Het ontwerp voor SpaceX’s Sterrenschip (ook bekend als Big Falcon Rocket) begint echt samen te komen! Tijdens de vakantie, delen van de Starship Hopper (een miniatuurversie van de Sterrenschip) werden gefotografeerd terwijl ze in elkaar werden gezet op de South Texas Launch Site van het bedrijf. Halverwege januari waren de onderdelen volledig geïntegreerd en vormden ze de carrosserie van het roestvrijstalen prototype dat de algehele architectuur van het ruimtevaartuig zou testen.
Wat eerder deze maand volgde, waren tests van de zeshoekige hitteschilden van het Starship om te bepalen of ze voldoende bescherming zouden bieden tijdens re-entry. En nu, in afwachting van de uiteindelijke lancering van het ruimtevaartuig, heeft SpaceX een oogverblindende nieuwe weergave van de Sterrenschip die laat zien hoe het zou zijn om de atmosfeer van de aarde binnen te gaan.
Dit is de eerste gedetailleerde weergave van de Sterrenschip, gemaakt voor de cover van het nummer van april 2019 van Populaire mechanica. De render is alleen in gedrukte vorm en via één publicatie beschikbaar gesteld, maar Teslarati slaagden erin een exemplaar met een gedeeltelijke resolutie te verkrijgen, dat ze vervolgens op hun website publiceerden zodat het grote publiek het kon zien.
De render geeft een mooie indruk van hoe de Starship's ontwerp ziet er omgeven door plasma. Het doet ook denken aan het hitteschild met zeshoekige tegels dat ervoor zorgt dat het herbruikbare ruimtevaartuig herhaalde herhalingen kan overleven. Volgens de verklaring van Musk zullen deze stalen tegels de delen van het ruimtevaartuig versterken die het meest worden verwarmd als gevolg van atmosferische weerstand.
Musk gaf ook aan dat transpiratiekoeling zou worden gebruikt, een proces waarbij een koelmiddel door de wand van een verwarmd oppervlak wordt geleid om te voorkomen dat het erodeert. Of, zoals Musk in een recente tweet uitlegde: “Transpiratiekoeling wordt toegevoegd waar we erosie van het schild zien. Starship moet direct na de landing weer vliegklaar zijn. Geen opknapbeurt. '
In dit geval zou het koelmiddel een deel van de Sterrenschip'S eigen vloeibare methaanstuwstof, die door de stalen huid zou worden geleid en door een reeks kleine gaatjes. Het vloeibare methaan verdampt snel in een gas en wordt dan plasma wanneer het de oververhitte boogschok van het ruimtevaartuig binnendringt, waardoor de warmtebelasting op bepaalde delen van de tegel afneemt.
De toevoeging van dit verdampte methaan zou ook resulteren in een plasma "staart" die rijk gekleurd is. In wezen is de kleur van een plasmastaart het resultaat van ruimtevaartuigmaterialen die interageren met superheet plasma. In het geval van ablatieve afscherming wordt dit veroorzaakt door het injecteren van verschillende elementen in de samengeperste lucht rond het schip, die door hun bijzondere chemische samenstelling felgekleurd zijn.
Dit was misschien het idee achter een tweede afbeelding, die ook alleen aan was verstrekt Populaire mechanica, dat een bredere kijkhoek van de Sterrenschip de atmosfeer van Mars binnengaan. Gelukkig heeft Reddit-gebruiker WibloBaggins onlangs wat wordt beweerd deze afbeelding te zijn (hieronder weergegeven) naar Reddit geüpload. Zoals u kunt zien, bevat de afbeelding de Sterrenschip het creëren van een veelkleurige plasmastaart wanneer deze in de atmosfeer van Mars komt.
Dit kan al dan niet een opzettelijke weergave zijn van wat de Starship's plasmastaart zal eruit zien als het in de atmosfeer van Mars komt. Net als koolstofdioxide verbrandt methaan blauw wanneer het wordt blootgesteld aan extreme hitte - in het geval van methaan, temperaturen boven 1960 ° C (3560 ° F). Aangezien de atmosfeer van Mars voornamelijk bestaat uit CO2 en methaan, lijkt de weergave van een staart van lichtblauw / indigo tot rood / wit zeer plausibel.
In ieder geval, zodra het klaar is met testen en geïntegreerd in het ontwerp van de Sterrenschipzal dit hitteschild een van de weinige zijn in de geschiedenis van de ruimtevaart die geen ablatie ondergaat en daarom niet hoeft te worden gerenoveerd. Het enige andere ruimtevaartuig dat soortgelijke hitteschildtechnologie gebruikte, was NASA's Space Shuttle, die vertrouwde op een herbruikbaar tegenschild gemaakt van isolerend materiaal.
Bekend als het thermische beveiligingssysteem (TPS), bestond dit schild uit LI-900 silicaat keramische tegels, vezelvuurvaste composiet isolatietegels (FRCI), geharde unipiece fibreous isolatie (TUFI) tegels, Nomex isolatiedekens en versterkte koolstof-koolstof (RCC) oppervlakken voor de neuskap en voorranden van de vleugels
Ter vergelijking: het Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) vertrouwt op een ablatief hitteschild dat is samengesteld uit Avcoat, een hittebestendige stof die lijkt op wat de Apollo-missies gebruikten (zonder giftige materialen zoals asbest). Evenzo vertrouwen SpaceX's Crew- en Cargo Dragon-capsules op ablatieve hitteschilden, bekend als het PICA-X-systeem.
Hoewel deze materialen extreem hittebestendig zijn - in het geval van het Orion-hitteschild, bestand tegen temperaturen tot 2200 ° Celsius (4000 ° Fahrenheit) - maakt het feit dat ze achteraf moeten worden gerenoveerd, ze een slechte keuze voor herbruikbaar ruimtevaartuig. Door een geïntegreerd systeem te creëren dat heel weinig onderhoud vereist, maakt SpaceX zijn belofte waar voor het creëren van een volledig herbruikbaar systeem.
Deze afbeeldingen zijn ook in overeenstemming met de belofte van Musk dat de Sterrenschip zal regelmatig commerciële missies uitvoeren naar de baan, de maan en uiteindelijk naar Mars. In het geval van aardegebonden missies zullen deze vluchten naar verluidt zijn gewijd aan de inzet van satellieten en vracht, evenals aan de mogelijkheid van intercontinentale commerciële vluchten.
De Martiaanse missies zullen zich daarentegen concentreren op het vervoer van bemanningen en vracht als onderdeel van een ruimtetoerisme-onderneming - zogenaamd om de verdere ontwikkeling van de Sterrenschip en zijn lanceervoertuig (de Super zwaar). Volgens eerdere verklaringen van Musk is een van de langetermijndoelen om tegen 2028 een permanente basis op Mars (Mars Base Alpha) te creëren, die hij in september deelde.
Ondertussen is SpaceX naar verluidt begonnen met het testen van de Starship Hopper op hun South Texas Launch Site deze week. Volgens een andere eerder door Musk afgelegde verklaring hoopt het bedrijf deze zomer ook de bouw van een grootschalig orbitaal prototype te voltooien.
Het is niet overdreven om te zeggen dat heel veel afhangt van de succesvolle afronding van deze tests; niet alleen voor SpaceX, maar voor de commerciële ruimtevaartindustrie (ook bekend als NewSpace) als geheel. Met alles van ruimtetoerisme en de mogelijkheid om superzware ladingen in een baan om de aarde te brengen voor een fractie van de prijs, is er geen tekort aan mensen die hopen dat Elon Musk en de Sterrenschip zal slagen!
