أخبر إيلون مسك كيف سيعيش المستعمرون على كوكب المريخ


يقترح إيلون ماسك أن المستعمرين المريخيين سيعيشون في قباب جغرافية زجاجية. ملاحظة: العارض ليس كوكب المريخ.

الليلة الماضية ، عقد Elon Musk جلسة AMA (اسألني أي شيء) في منتدى Reddit الشهير ، حيث أجاب على جميع الأسئلة التي تهم المحررين حول تأسيس القاعدة المريخية. يشتهر مستخدمو Reddit بسخريتهم وعدائهم ، لذلك واجه Ilon صعوبة.

كما هو الحال عادة ، في بداية جلسة AMA ، أكد المشارك هويته من خلال خدمة تحديد هوية طرف ثالث (في هذه الحالة ، Twitter). في تغريدة ، طلب من المشاركين أن يقتصروا على أسئلة حول الفضاء. هذا ضروري ، لأن هناك الكثير من الأسئلة لإيلون. تم تخصيص جلسة الأسئلة فقط للفضاء والمهمة الرئيسية - الهبوط على كوكب المريخ.

برنامج الفضاء المريخي


كانت المشكلة الأكثر تقييمًا في فرع AMA هي طلب لوصف بالتفصيل ما هي المعدات والإجراءات المطلوبة لإعادة تزويد سفن الفضاء بالوقود على كوكب المريخ. بعد كل شيء ، تعد إعادة تزويد السفن بالوقود شرطًا أساسيًا من أجل تقليل تكلفة تسليم البضائع إلى المريخ والعكس بالعكس ، وإلا سيتعين على السفن إحضار الوقود معهم في رحلة العودة ، وسيشكل هذا الوقود حصة الأسد من البضائع "المفيدة". سأل معيد التوجيه أيضًا عما إذا كان التزود بالوقود سيحدث تلقائيًا خلال المهام الأولى بلا طيار. وهل هناك خطط لتطوير نسخة ثالثة من نظام النقل بين الكواكب مع إرفاق البضائع على شكل مكوكات لنقل البضائع الأكبر.



وفقًا للمسودة الأولية لنظام النقل بين الكواكب ، المقدمة في العرض في 27 سبتمبر 2016 ، من المخطط استخدام المكونات الهيكلية التالية للنظام:

  1. معزز للعودة للإطلاق من الأرض. قال Elon Musk أنه سيتم إنشاؤه على أساس أحدث إصدار من Falcon 9 Block 5. جنبا إلى جنب مع هذا الإصدار الجديد ، يأخذ تصنيف صواريخ Falcon 9 الشكل التالي: Falcon 9 (v1.0) ، Falcon 9 v1.1 ، Falcon 9r v1.1 ، Falcon 9 Full Thrust (FT ، v1.2) ، Falcon 9 FT + و ، وأخيرًا ، يُطلق اليوم على Falcon 9 Block 5. تُستخدم الاختصارات BFR لتسمية أحدث إصدار من الصاروخ داخل SpaceX ، لكنها ليست متناغمة جدًا للاستخدام خارج الشركة ، حسبما يقترح Ilon.



  2. . - .


    ,

  3. - .

الميزات الرئيسية - الاستخدام القابل لإعادة الاستخدام لجميع المكونات ، والتزود بالوقود في المدار وإنتاج الوقود على كوكب المريخ.

رد Elon Musk بصدق أنه في حين أن مهندسي SpaceX بعيدون عن الموافقة على خطة مفصلة. الآن تم التخطيط لما يلي.

المرحلة الأولى . مهمات استطلاع التنين للتأكد من أن الهبوط ممكن دون إضافة حفرة جديدة على سطح المريخ ( مرحبا ، Schiaparelli ).


ستطير سفن التنين غير المأهولة إلى المريخ أولاً ،

ووفقًا لنتائج مهام الاستطلاع ، سيتم اتخاذ القرار الأمثل بشأن طريقة إنتاج الماء (الهيدروجين) لإنتاج الميثان باستخدام تفاعل Sabatier .

تفاعل Sabatier هو تفاعل الهيدروجين مع ثاني أكسيد الكربون عند درجة حرارة وضغط مرتفعين في وجود محفز نيكل لإنتاج غاز الميثان. يمكن استخدام الروثنيوم مع الألومينا كمحفز أكثر فعالية.

CO 2  + 4H 2  → CH 4  + 2H 2 O +  طاقة

المرحلة الثانية . تطير المركبة الفضائية قلب الذهب ( "القلب الذهبي" ) إلى المريخ محملة فقط بمعدات لبناء مصنع وقود الصواريخ.

حمولة السفينة وسرعتها هي كميات تابعة ، كما هو موضح في الرسم البياني.



وينبغي توضيح أن اسم سفينة "القلب الذهبي" مأخوذ من عالم خيالي لكتاب "دليل هتشكوك للمجرة". وفقًا للأسطورة ، هذه هي السفينة الأولى ذات محرك لا يصدق اللانهائي .

أوضح إيلون ماسك أنه يحب اسم أول سفينة تعمل بشكل لا يصدق. وفقًا لـ Mask ، يتوافق هذا مع الفرص الحقيقية لإطلاق هذه السفينة على كوكب المريخ.

بالمناسبة ، تم اختيار عدد 42 محركًا لمركبة الإطلاق ، Ilon Musk ، عن طريق الصدفة. لهذا ، يحبه المهووسون كثيرًا: جميع أعمال رجل الأعمال الأمريكي صاحب البصيرة مدروسة حصريًا ومفهومة وقريبة من قلب كل واحد منا.



وأوضح إيلون ماسك أن محركات السفينة تسمح لها بالتحليق فوق سطح المريخ أثناء الهبوط. لكن هذا يستهلك كمية كبيرة من الوقود ، لذا فإن هذا إنفاق غير معقول للموارد. لذلك ، من المخطط استخدام الحوم فوق السطح فقط في حالات الطوارئ ، ولكن في الواقع سيتم تنفيذ الهبوط بسرعة. تم تصميم السفينة بأقصى حمولة زائدة تزيد عن 20G. من الناحية الاسمية ، سيكون للسفينة حد أقصى اسمي يبلغ حوالي 5G ، ولكن يجب أن تتحمل أحمال الذروة قصيرة المدى من 2-3 مرات أكثر. أما بالنسبة للداعم ، فسيكون لها حمولة زائدة اسمية 20G ، 30G أو حتى 40G ، ولن تنكسر.

المرحلة الثالثة. يتم إرسال أول سفينة مأهولة بمعدات لبناء قاعدة بدائية في قاعدة المريخ ألفا مع محطة للطاقة وإكمال محطة وقود الصواريخ إلى المريخ. تقريبا كامل الحجز هو البضائع. طاقم السفينة هو الحد الأدنى - حوالي عشرة أشخاص.

شرح: ستبدأ أول مهمة مأهولة بدون وقود في رحلة العودة ، لأن العديد من الشحنات مطلوب تسليمها إلى الكوكب الأحمر. ليس لديهم طريقة لاستبدال الحمولة بالوقود. في هذا الوقت ، لم يكن مصنع وقود الصواريخ على المريخ جاهزًا بعد ، لذلك لن تتمكن سفينة المستعمرين الأوائل من التزود بالوقود في المدار والعودة بسرعة. على الأرجح ، هذا يعني الموت المضمون للمستعمرين على كوكب المريخ ، إذا لم تتمكن من معرفة طريقة لاستعادتهم.

المرحلة الرابعة. في المرحلة الرابعة ، ستتم محاولة مضاعفة عدد الرحلات الجوية خلال كل مواجهة بين الأرض والمريخ كل 26 شهرًا ، ثم يتم تقليل المسافة بينهما إلى 55 مليون كيلومتر. وقال إيلون ، خلال هذه الفترات ، تحتاج إلى إرسال أكبر قدر ممكن من البضائع إلى المريخ ، "حتى تتمكن المدينة على كوكب المريخ من النمو بمفردها". من الواضح أنه كان يقصد حتى أصبحت المستعمرة المريخية مستقلة جزئياً.

أوضح إيلون موسك أنه عند أقصى تحميل للوقود ، يمكن للسفينة أن تطير من المريخ إلى الأرض في أي وقت ، أي في أي من مواقعها النسبية في المدارات. يمكن استخدام هذه الفرصة في حالات الطوارئ. على سبيل المثال ، لعمليات الإنقاذ.

مستعمرة المريخ


يوفر مشروع نظام النقل بين الكواكب إقامة لمدة عامين للسفن القابلة لإعادة الاستخدام في مدار المريخ. عندما يتباعد كوكب المريخ والأرض على مسافات بعيدة ، تتوقف الرحلات بين الكواكب مؤقتًا. في هذا الصدد ، من الواضح أن رواد الفضاء سيعيشون على كوكب المريخ لبعض الوقت حتى يعودوا إلى الأرض (دون احتساب المشاركين في مهمة القلب الذهبي ، والتي من غير المرجح أن تمتد إلى مهمة العودة).

السؤال الذي يطرح نفسه هو كيفية ضمان الإقامة الطويلة الأمد لرواد الفضاء في قاعدة المريخ. كيف سيتم استخدام مواد المريخ - على سبيل المثال ، regolith - لتشييد المباني الأساسية.

رد إيلون ماسك بأنه لأول مرة تم التخطيط لبناء قباب جيوديسية على سطح المريخ من ألواح زجاجية بإطارات من ألياف الكربون.


القبة الجيوديسية "مونتريال بيوسفير" (جناح الولايات المتحدة سابقًا في إكسبو 67) ، التي أنشأها المهندس المعماري ريتشارد فولر.

القبة الجيوديسية عبارة عن هيكل كروي يتم تجميعه من قضبان تشكل بنية جيوديسية ، والتي من خلالها تتمتع البنية ككل بصفات جيدة للحمل.

استقرار القباب الجغرافية مهم في العواصف الرملية الصعبة. سوف تحمي Geocupola المستعمرين من رياح المريخ القوية التي تصل سرعتها إلى 100 متر / ثانية خلال العواصف الترابية الربيعية. يمكن أن تغطي العواصف الترابية الكوكب بأكمله. يتجلى الاضطراب الجوي أيضًا في شكل دوامات محلية غير سارة.


دوامة الغبار التي صورتها المركبة الفضائية سبيريت في 15 مايو 2005

بالإضافة إلى القباب الجغرافية ، سيتم بناء الأنفاق على كوكب المريخ لحركة العديد من "droids" ، والتي ستقوم بتعدين المعادن ووضع أنفاق جديدة. يعتقد Elon Musk أنه بمرور الوقت ، سيتم ضخ كمية كبيرة من الهواء تحت الضغط في الجيودوم. من هناك ، سيكون من الممكن إزالة المنشآت الصناعية والعيش في نظام بيئي لطيف ، محاط بالنباتات الخضراء.

تجدر الإشارة إلى بيان Ilon Mask أن أنابيب وكهوف الحمم البركانية القوية ، والتي يمكن أيضًا أن تكون مناسبة للمستعمرين ، تم العثور عليها في تربة المريخ . بالطبع ، لم يتم العثور بعد على مثل هذه الهياكل الجيولوجية الناجحة في منطقة الهبوط واستكشافها جيدًا قبل الاستخدام. هناك مفاهيم حقيقية للقوارب تحت الأرض- سيارات ذاتية الدفع يمكنها التحرك تحت الأرض ، وتمهيد طريقها الخاص. جمال القوارب تحت الأرض هو أنها لا تتطلب بناء هياكل داعمة حول المحيط ، لأن كيلومترات النفق سيتم تقويتها تلقائيًا بالصخور المنصهرة.


يوجد نفق Trebelev بالقرب من جبل Grace في المنحدر الشرقي لسلسلة جبال Ural في منطقة Sverdlovsk (روسيا) ، خلال اختبارات عام 1946 ،

هناك العديد من الخيارات الأخرى لوضع المستعمرة تحت الأرض. ستحمي أمتار قليلة من التربة بشكل موثوق المستعمرين من الإشعاع الكوني ، الذي تم إثبات ضرره علميًا للجسم ، بما في ذلك الجهاز العصبي .

بغض النظر عن الخيار الذي يختاره المستعمرون لقاعدة المريخ ، فمن الواضح أن مقاولًا منفصلاً لديه خبرة في أعمال التصميم المماثلة على الأرض سيشارك في بناء القباب الجغرافية أو الأنفاق.

تبدو الأنفاق تحت الأرض أكثر واقعية ، وإن كانت مملة. مدن القباب الجغرافية الزجاجية الخضراء على السطح الأحمر للمريخ هي بالطبع صورة أجمل.

ربما ، من أجل السلامة ، سيكون من المنطقي بناء عدد كبير من القباب الجغرافية الصغيرة من عدد صغير من القباب الكبيرة. لذلك من غير المحتمل أن نرى مستوطنات ضخمة مغطاة بقبة واحدة ، كما هو الحال في المستعمرات المريخية من سلسلة أنيمي الخيال العلمي كاوبوي بيبوب.


مدينة المريخ في كاوبوي بيبوب

أمامنا طريق كبير


اعترف إيلون ماسك أنه لا يزال هناك الكثير الذي يتعين القيام به لتنفيذ الخطط الطموحة. وقد سُئل عن التكنولوجيا أو المواد التي تحتاج إلى أكبر قدر من التحسين لتنفيذ مشروع نظام النقل بين الكواكب. أجاب على النحو التالي ( ترجم من قبل rroyter ):

"منذ وقت ليس ببعيد ، كان البحث والتطوير عن سبيكة جديدة شديدة المقاومة للتآكل في بيئة مضخة توربينية غنية بالأكسجين والتي تطور ضغطًا مجنونًا يبلغ 300 بار في الغرفة الرئيسية. في مثل هذه الظروف ، كل شيء يمكن أن يحترق. الآن ، يبدو أننا حققنا ذلك ، لأن المضخة التوربينية Raptor لا تظهر تآكلًا في حروق الاختبار ، على الرغم من وجود مساحة لبعض التحسينات.

أكبر مشكلة الآن هي عزل خزانات ألياف الكربون بالوقود المبرد والشحن الحار ذاتي المنشأ. كما يعاني خزان الأكسجين من مشكلة في التآكل ، حيث يتم ضغطه باستخدام الأكسجين الساخن النقي. سيتعين علينا بالتأكيد تطبيق طبقة من بعض المواد الخاملة على الجدران الداخلية للخزانات. آمل أن يتم تطبيقه بمسدس رش ، ولكن إذا لزم الأمر ، فإننا سنلحم صفائح رقيقة من Invar ".

يعمل مهندسو SpaceX الآن بنشاط على تصميم خزان الوقود.


خزان الوقود لنظام النقل بين الكواكب

قال إيلون ماسك إن الدبابة الطائرة الحقيقية ستكون أطول قليلاً من النموذج الأولي في الصورة ، ولكن من نفس القطر. من الناحية النظرية ، ستكون قادرة على الاحتفاظ بالوقود المبرد بدون تسريبات ، حتى بدون استخدام رابط مانع للتسرب. أظهرت الاختبارات الأولى نتائج مشجعة. في الأسابيع المقبلة ، سيتم اختبار الخزان عند 2/3 من الضغط الأقصى ، الذي تم سحبه سابقًا في المحيط على زورق بحر (حيث طلب Reddit نشر أكبر عدد ممكن من الكاميرات خلال هذا الاختبار).

في الطريق إلى مهمة المريخ ، لا يزال يتعين التغلب على العديد من المشاكل التقنية. لا يزال هناك الكثير من الأعمال الهندسية التي يتعين القيام بها ، ولكن هذه مهام مثيرة للاهتمام للغاية. على أي حال ، سيكون من المثير للاهتمام للغاية متابعة تطور المشروع واختبار مكونات النظام المختلفة وإطلاق الاختبار الأول.

Source: https://habr.com/ru/post/ar398635/


All Articles