Podíl:
10 Fakta o SpaceX a jak je to revoluční vesmírné cestování
Umělecký duch podnikatele a futuristy Elon Musk, SpaceX byl založen v roce 2002 jako pokus o obnovení veřejného zájmu o průzkum vesmíru a pro financování NASA. Také Musk opravdu chtěl spustit rakety o velikosti mrakodrapů na oběžnou dráhu Země. A upřímně, kdo ne?
Konečným cílem konečného zrodu v Jihoafrické republice je umožnit mnohostrannou lidskou existenci drastickým snížením nákladů na spuštění materiálu do vesmíru. S naší současnou technologií uniká gravitaci Země není snadné a přichází s velkou cenou.
Například to bude stát asi 500 milionů dolarů za účelem zaslání NASA Space Launch System (SLS) - současně, nejmocnějšího raketa, jakého kdy bude vyvíjeno - na nízkou oběžnou dráhu Země s přibližně 70 000 kilogramy (150 000 lb) užitečného zatížení.
Nejnovější a největší SpaceX, Falcon Heavy, může udělat zhruba za přibližně 90 milionů dolarů - méně než jedna pětina SLS a jeho ekvivalentů. Takže, co je tajemstvím této bezprecedentní efektivity a co přesně má Elon Musk v budoucnu na mysli?
Doporučený obrazový kredit: wired.com10 SpaceX
Skalní začátky na roaring úspěch
V roce 2002 bylo založení společnosti pro leteckou technologii objektivně vysoké hazardní hry. V podnebí, které již dominovaly průmyslové obři jako Boeing a Lockheed Martin, se začínajícím startem postavilo mnoho problémů, mezi nimiž byl hlavní finanční zástupce.
Elon Musk se dosud stal jménem pro sebe tím, že se vzdálil odhodlání a po dvou dnech odešel z doktorského studijního programu v Stanfordu, aby se v průběhu dot-com bubliny usiloval o podnikatelské zájmy. Nicméně včasné selhání v letech 2006 a 2007 k zahájení beta verzí vlajkové lodi Falcon 9 SpaceX opustilo společnost téměř bezcennou.
Musk už investoval až 100 milionů dolarů ze svých osobních finančních prostředků, aby viděl úspěch vesmírné technologické společnosti, a do roku 2008 to bylo nebo zemřelo. Naštěstí milionářský podnikatel a venture capitalista Peter Thiel, spoluzakladatel společnosti PayPal, vstoupil na poslední chvíli a stal se prvním externím investorem společnosti SpaceX. Thielův kapitál vdechl nový život do rozpačitých nohou společnosti a od té doby je pokrok stále.
Nyní to neznamená, že SpaceX neměl od omlazení mnoho problémů. Kdyby tomu tak nebylo, nebylo by to teď velkou leteckou společností, že? Rozpad a pálení prostě přichází s územím.
V letech 2014-2015 společnost SpaceX vedla soudní bitvu s leteckými silami Spojených států pro zadání zakázek, které byly v podstatě bez soutěže spojeny se společností United Launch Alliance, společným podnikem Boeing a Lockheed Martin. Přidejte k tomu nesčetné množství neúspěchů při startu a přistání během pozdních let 2000 a počátku roku 2010.
Ale zdá se, že jeho úspěchy daleko převažují nad jeho chybami. Společnost se může pochlubit několika vládními, vojenskými a soukromými satelitními smlouvami a zahájila přibližně 50 raket Falconu 9 (některé z nich byly znovu použity). Společnost nyní dosahuje více než 20 miliard dolarů. Z toho všeho lze bezpečně předpokládat, že budoucnost SpaceX spočívá ve hvězdách.
9 Merlin 1D
Pravý průvodce ve světě raket
Merlin 1D je čtvrtým posilovacím motorem v rodině motoru Merlin, který pohání Falcon 9. V únoru 2018 byl Falcon Heavy vypuštěn stovky kilometrů nad zemským povrchem. Jediný motor Merlin s maximálním výkonem vydává 845 kilonewtonů (190 000 lb) a pouze váží asi 470 kilogramů (1030 liber). To mu dává největší poměr tahu k hmotnosti každého posilovacího motoru, který byl kdy navržen nebo vyroben. Z nějakého pohledu je jediný tah Merlinův ekvivalentní hmotnosti 17 dospělých afrických slonů.
Každý motor je skutečně chlazený proudem raketového paliva vysokotlakého petroleje. To je jeden z faktorů, který pomohl snížit celkový objem motoru, protože samostatné chladicí nádrže nejsou nutné. Posilovač Falcon 9 je vybaven 9 motory Merlin, z nichž dva mohou selhat v polovině letu a nebránit výsledku mise.
Kromě toho jsou motory hodnoceny tak, aby fungovaly v rámci konstrukčních a termálních limitů potřebných pro přepravu astronautů. To znamená, že v příštích několika letech budeme nevyhnutelně vidět soukromou společnost, která posílá muže a ženy na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS)!
8 Opláchněte a opakujte
Otočení raket do letadel
Na počátku roku 2000, když si uvědomil, že nákup vyměněných ruských ICBM, aby poháněli jeho ambice na oběžnou dráhu, nebude finančně životaschopný, Musk se rozhodl vybudovat vlastní rakety. Cílem bylo vyrobit zhruba 85 procent nezbytných materiálů, které by mohly radikálně snížit výrobní náklady kvůli drahé povaze dílčích subdodavatelů.
Dalším krokem k větší efektivnosti přichází celková opětovná použitelnost rakety. To také dává smysl. Pokud se dostanete k problémům s navrhováním a výstavbou rakety milionů dolarů, je logické pokoušet se obnovit celou věc, na rozdíl od jejího rozpadu do oceánu. Jen si představte, jak drahá letecká doprava by byla, kdybyste létali na nově pokřtěné letadlo pokaždé, když jste vyrazili na cestu.
Zatímco opětovná použitelnost není pro hmotnou ekonomiku nic nového, je to poměrně těžší použít na 20-story rakety. SpaceX je první, kdo využívá propulsní přistání v zemské atmosféře. Každý posilovač Falcon využívá kombinaci palubních telemetrických počítačů, zatažitelných mřížkových misek a přistávacích ramen a pomocných motorů, které dokáží bezpečně přistát na směru tahu.
21. prosince 2015 provedl Falcon 9 svůj první úspěšný přistání po několika neúspěšných výpadcích dříve toho roku.Od té doby SpaceX přistál 21 z 26 pokusů, přičemž posledních 17 přistání bylo po sobě jdoucích (včetně Falcon Heavy).
Musk doufá, že nakonec bude moci Falcon boostery znovu použít tisíckrát, aby se snížily kapitálové náklady na start od asi $ 60 - 90 milionů dolarů na méně než 50.000 dolarů. Tím, že trvá na 100% opakovaně použitelném systému, jedinou cenou, kterou by každému letu vynaložil, by bylo zásobování energií (cena, která se snižuje ve srovnání s výstavbou rakety) a další režijní náklady, včetně předběžných kontrol.
S poměrně působivým úspěchem v roce 2017 a do roku 2018 by se zdálo, že SpaceX je na cestě k tomu, aby splnil tuto poptávku.
7 Dodávka nákladu na mezinárodní kosmickou stanici
To bude 150 milionů dolarů
Počínaje rokem 2009 společnost NASA udělila společnosti SpaceX smlouvu ve výši 1,6 miliardy dolarů, aby zahájila dodávky do ISS. Při příchodu vesmírné raketoplány na palubu této dohody se poprvé objevila skutečnost, že NASA by spoléhala na soukromou společnost, která by přepravovala nákladu do stanice.
Během osmi let bylo společnosti SpaceX pověřeno zasláním minimálně 20 metrických tun dodávek - včetně jídla, vody a vědeckého vybavení - k setkání s ISS na nízké oběžné dráze Země. V roce 2015 uvedl prezident SpaceX Gwynne Shotwell, že každá ze tří plánovaných misí pro tento rok byla oceněna kolem 150 milionů dolarů. Od roku 2016 se NASA přihlásila na dalších 14 misí s SpaceX.
Smlouva mezi NASA a SpaceX je standardním stylem interakce mezi penězi za služby. Ačkoli 150 milionů dolarů na jednu misi se může zdát hodně, je to zlomek toho, co by NASA a americkí daňoví poplatníci zaplatili, kdyby měli dohlížet na vývoj vlastních startovacích a nákladních vozidel. NASA také pomáhá SpaceX ve vývoji své posádky Dragon kapsle. V kombinaci s Falconem 9, drak přijde do kosmonautů několik let.
Stejně jako u mnohem levnějších zásobovacích misí, vývoj kapsle Dragon s lidmi se předpokládá, že NASA bude stát o 17 miliard dolarů méně než design a konstrukce vlastního vozidla Orion. Při startu se očekává, že drak bude opět levnější s výraznou rezervou. Zdá se, že budoucnost vesmírného cestování v současné době spočívá v partnerství soukromých vesmírných korporací a vládních agentur.
6 Plánovaná kolonizace Marsu
Kdy mohu koupit svou vstupenku?
Všechno, co SpaceX dřív doposud pracovalo, bylo ve službě své zakladatelské vize: učinit z lidstva mnohostranný druh. V roce 2017 řekl Musk: "Chcete se ráno vzbudit a myslet si, že budoucnost bude skvělá - a to je to, co je vesmírná civilizace. Jedná se o věřit v budoucnost a myslet si, že budoucnost bude lepší než minulost. A nemůžu myslet na nic víc vzrušujícího, než jít ven a být mezi hvězdami. "
Během posledních deseti let společnost pracovala na dokonalé propulzivní přistávací technologii, optimalizovala boostery tak, aby se stala co nejvíce 100% opakovaně použitelnými, a experimentovat s prostorovými rámečky z uhlíkových vláken, aby vyráběly lehčí a silnější vozidla, která stála méně než u tradičních materiálů.
Cílem všech těchto pokroků je udělat finanční výlet na Mars, stejně jako v 500 000 dolarů za vstupenku místo několika miliard. Musk se domnívá, že náklady by mohly klesnout pod 100 000 dolarů s pokračujícím zdokonalením technologie opakovaného použití.
Časová osa pro Mars je rychlá a zuřivá, s minimálně dvěma nákladními misemi na červené planetě naplánovanými již v roce 2022. O dva roky později mu Musk a jeho tým zamýšlejí poslat čtyři lodě na Mars, dva přepravující dodatečné zásoby a dvě nesoucí posádky astronautem. Příčinou těchto ambicí je masivní raketový kód nazvaný BFR.
5 BFR
Jedna raketa k ukončení všeho
Jakmile bude vybudována, největší raketa F-King (BFR) bude nejmocnější raketa, kterou kdy udělala - a z dobrého důvodu. Musí být schopen zvednout ekvivalent váhy modré velryby v nákladu a lidi na oběžnou dráhu. Raketa je jednostupňová k oběžné dráze. (Pro srovnání, stávající rakety Falcon 9 a Heavy jsou dvě stupně.) To znamená, že celá raketa je zcela použitelná.
V důsledku toho bude BFR, design téměř 12krát tak silný jako Falcon 9, levnější a mnohem univerzálnější. Endgame je pro BFR, aby nahradil všechny vozy SpaceX v současné době v provozu: kapsle Falcon 9, Heavy a Dragon.
Kolem posilovače může být umístěna kosmická loď nebo tanker. Kosmická loď může přistát kdekoli ve sluneční soustavě a má plánovanou kapacitu 100 lidí, jejich nákladu a dalších zásob pro celkovou hmotnost 150 tun. Má tlakový objem 825 kubických metrů (29 000 ft), což je větší než hlavní paluba letecké linky A380.
V jeho tranzitní konfiguraci Mars je plánováno, že bude mít 40 kabin (které mohou pohodlně ubytovat dva až tři osoby), kuchyně, několik velkých společných prostor, zábavní centrum, úkryt proti sluneční bouři a velkou nákladovou komoru.
Pokud se to nezdá natolik působivé, můžete dát výše zmíněný modrý velrybí partner a dítě a šťastně se vejde do všech kosmických lodí. Cisternové vozidlo bude mít stejný prostor jako kosmická loď, ale bude naplněno kapalným methanem a kapalným kyslíkovým palivem.
Návrh BFR je skutečně monstrózní. Posilovač s užitečným nákladním vozidlem stojí 106 metrů od země a 9 metrů (30 stop) v průměru, na stejné úrovni jako raketa Saturn V, která přenášela muže na Měsíc. Navrhovaný systém pošle kosmickou loď a všechny její obyvatele a náklad na "parkovací oběžnou dráhu".
Zatímco kosmická loď čeká, vrátný se vrátí na svou palubní desku pomocí propulzního přistání a bude namontován s tankerem. Poté se zesilovač opět vypustí a pohon cisterny se poradí s kosmickou lodí. Cisternová loď doplní kosmickou loď a vrátí se na Zem s posilovačem, jakmile kosmická loď odlétne na Mars.
Při rychlosti 100 000 kilometrů za hodinu (62 000 mph) se cestující na palubě kosmické lodi stanou nejrychlejšími lidmi, kteří kdy žili a dosáhnou Marsu během tří měsíců.
4 rakety pro mezinárodní tranzit
Letět kdekoliv na světě za hodinu!
Vedle plánu Marsu Elona Muska položil tuto otázku: Pokud vesmír SpaceX buduje raketu na cestu na Měsíc a Mars, pak proč nepoužít BFR, aby cestoval i na další místa po celém světě? Kvůli 100% opakované použitelnosti BFR je možné, že by se mohlo použít pro neuvěřitelně rychlé cestování z jedné země do druhé.
Musk říká, že by bylo nutné najít místa, kde by raketa mohla vzlétnout a pozemky, které jsou z velkých měst poněkud odstraněny, protože "rakety jsou docela hlučné". Ale většina vašeho cestovního času by se strávila na palubní desce. Odtud by to bylo docela krátký let. Kromě toho, jakmile se uvolníte od atmosféry Země, váš let bude "hedvábně hladký" bez vzduchu, který způsobí turbulence nebo špatné počasí.
Nejvíce těžce obchodované obchodní letecké trasy, jako je LA do New Yorku, Londýn a Paříž do New Yorku, Londýn do Londýna a Londýn do Hongkongu, by mohly být dokončeny prostřednictvím BFR kdekoli od 25 do 35 minut. Neexistovala žádná oficiální nabídka na cenu jízdenek pro tyto lety, lze však předpokládat, že budou zpočátku relativně drahé kvůli technologickému počátku tohoto typu vzduchu ... omluvte nás ... vesmírné cestování.
3 Nejsilnější raketa na světě
Falcon Heavy 6. února Spuštění
Falcon Heavy je prodloužení Falconu 9 a je v současné době těžkým vozidlem pro společnost Musk. Od Saturnu V žádná raketa nebyla tak silná. Podobně jako u Falconu 9, ale s dvěma dalšími prvními posilovateli Falcon 9, se Falcon Heavy skládá ze tří motorových jader a druhotné rakety užitečného nákladu namontované na středovém jádru.
Jeho síla v záchraně je 22,819 kilonewtonů a je schopna přepravovat 64 000 kilogramů (asi 10 000 afrických slonů) materiálu na nízkou oběžnou dráhu Země, 17 000 kilogramů (37 000 liber) na Marsu a téměř 3600 kilogramů kilogramů (8 000 liber) Plutonu!
6. února 2018 vyskočila vesmírná raketa Falcon Heavy z historického Pad 39a na startovním středisku Cape Canaveral na Floridě, tentýž startovací pult, který viděl, že mise Apolla posílají muže na Měsíc. Mise byla obrovským milníkem pro SpaceX, který je nyní jediným komerčním vesmírným podnikem, který poslal užitečnou zátěž za gravitaci Země.
Současné přistání dvou vnějších jaderných posilovačů Falcon je ukázkou rostoucího zvládnutí technologií raketových technologií SpaceX. Po návratu vnějších jader bylo možné vyslechnout šest zvukových boomů, které vycházejí z jednotlivých dolních úseků boosterů, přistávacích nohou a mřížových žeber.
Centrální jádro vynechalo jeho přistávací značku na jednom z vesmírných autonetických odpalovačů vesmíru asi 100 metrů (330 ft) a srazilo se s Pacifikem zhruba 485 kilometrů za hodinu (300 mph). Musk později vysvětlil, že středové jádro nebylo schopno znovu vzkřísit dva ze svých motorů pro klíčové vypalování na přistání, které by zpomalilo posilovač z nadzvukové rychlosti na jemné přistání.
V typické náladě SpaceX módě, fiktivní užitečné zatížení, které bylo použito pro testování schopnosti rakety je Elon Musk vlastní Tesla Roadster. Atraktivní manekýn, který byl láskyplně přezdívaný "Starman" (v úctě k písni Davida Bowieho), je jeho cestujícím. Manekýn nosí skafandr, který SpaceX v současné době vyvíjí.
Roadster byl poslán na trans-Mars oběžnou dráhu, což znamená, že je auto, které prochází vesmírem směrem k Marsu přibližně devětkrát rychlejší než zvuk. Jeho plánovaná oběžná dráha jej vede na eliptickou cestu několik miliónů kilometrů za Marsem, než se vrátila zpět kolem Slunce.
Nicméně kvůli složení uhlíku v automobilech a výskytu radiačních a mikroskopických nečistot ve vesmíru, chemici říkají, že většina vozu se pravděpodobně rozpadne během jednoho roku.
2 Můžete sledovat Starmanův pokrok v solární soustavě
Na patě 6. února 2018 zahájil Falcon Heavy, pracovník elektrotechniky a leteckého průmyslu Ben Pearson vytvořil webovou stránku www.whereisroadster.com, která sleduje Starmana a jeho třešňově červený roadster, jak se hromadí prostorem.
Místo poskytuje údaje o rychlosti a poloze relativně k Zemi, Marsu a Slunci. Také poskytuje simulaci Starmanovy oběžné dráhy kolem Slunce a dokonce i křehké bity dat, jako je odhadovaný počet kilometrů plynu a kolikrát roadster dosud překročil celoživotní záruku.
Pearsonova simulace je založena na datech, které obdrží od systému JPL HORIZONS, který je on-line kompendium sledování objektů sluneční soustavy pro asteroidy, komety, satelity a kosmické lodě. Pearson také vypočítá řadu blízkých přístupů, nebo když bude roadster v nějakém zlomku nebo násobku astronomické jednotky Země nebo Marsu. Astronomická jednotka je vzdálenost od Země k Slunci nebo přibližně 150 milionů kilometrů (93 milionů mílí).
Pearson vytvořil webové stránky krátce po spuštění. Uvědomil si, že pravděpodobně bude mít významné publikum, které bude obsahovat, aby bylo možné sledovat spíše komické zobrazení.
1 Starlink Iniciativa a pokus o obnovení nosu Falconu 9
22. února 2018 byly družice PAZ a Starlink spuštěny na oběžnou dráhu na palubě Falconu 9. PAZ je španělská vojenská družice pro bezpečnost a obranu. Satelity Starlink jsou předběžným zkušebním plavidlem pro iniciativu Spacelink Starlink, jejímž cílem je poskytnout globální širokopásmový přístup do roku 2024.
S kódovými názvy Tintin A a B budou tyto dva satelity sloužit jako důkaz konceptu, zatímco SpaceX čeká na schválení FCC, aby spustil mnoho stovek - a nakonec i tisíce dalších. Družice budou komunikovat s ostatními a pozemními stanicemi prostřednictvím optických laserů, které osvětlují přístup k internetu kdekoli z Antarktidy do africké vesnice.
Po startu se SpaceX pokoušel o zotavení poloviny horního jeviště s využitím svého jachtařského člunu Pan Steven. Vyrovnání je nosní kužel rakety, který chrání užitečné zatížení při stoupání a je nezbytný pro aerodynamický rámec vozidla.
Po ukončení druhého stupně zemské atmosféry neexistuje žádný vzduch, který by odolal pohybu kosmické lodi, a tak se páchnutí rozdělí na dva kusy a padne zpět na Zemi. Každý kus se odhaduje na zhruba 3 miliony dolarů, což představuje dohromady zhruba 10 procent startovacích nákladů.
V úsilí o to, aby každá část rakety byla znovu použitelná, musí být vyrovnáván, vedle boosteru. To je tam kde Pan Steven vchází dovnitř. Loď se ocitá pod spodní částí, když padá a používá obrovskou síť (jako baseballovou rukavici), aby ji chytila.
Samotný pavouk využívá studené plynové trysky a velký padák, který jej vede k určitému bodu nad oceánem a zpomaluje jeho návratovou rychlost osmnásobku rychlosti zvuku. Bohužel, Pan Steven chyběl tentokrát jen několik stovek stop, ale nakonec se vrátil do nosového kužele a hrdě se plavil zpátky do přístavu a vlekl.
SpaceX hodlá mít nakonec násobek Pan Stevens, ačkoli pravděpodobně pod různými jmény, pomáhat s jejich stále více zaneprázdněným plánem zahájení.