يعمل SpaceX بنشاط على صاروخ حاملة ثقيل من طراز Starship (يُطلق عليه سابقًا
BFR ). هذا هو ناقل الفضاء الذي سيكون قادرا على ضمان تسليم البضائع إلى القمر والمريخ ، والتي سوف تسمح للشخص للبدء في استكشاف الفضاء بنشاط. وفقًا لمهندسي SpaceX ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ هو أفضل مادة لإنشاء مثل هذا الصاروخ. لا الألومنيوم أو ألياف الكربون ، ولكن الصلب.
في اليوم الآخر ،
أوضح إيلون موسك سبب ذلك. السبب الرئيسي هو أن بناء جسم صاروخي باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ أسهل بكثير من استخدام الألمنيوم وألياف الكربون والمواد الأخرى. نعم ، سيكون جسم ألياف الكربون والألومنيوم أخف بكثير من الفولاذ. لكن التطور في هذه الحالة سيتأخر ، ويريد Musk تنفيذ خططه في أسرع وقت ممكن.
بالإضافة إلى ذلك ، الفولاذ له مزايا أخرى. لذلك ، هو أرخص بكثير من المواد "الفضاء" الحديثة. على سبيل المثال ، يكلف كيلوغرام واحد من ألياف الكربون حوالي 135 دولارًا. عند إنشاء جسم صاروخي ، لا يمكن استخدام الحجم الكامل لهذه المادة نظرًا لخصائصها المحددة. حوالي 35 ٪ من الكربون هو الزواج. لذلك ، تزيد قيمتها الاسمية إلى 200 دولار لكل كيلوغرام. لكن كيلوغرام واحد من ألواح الصلب لا يكلف سوى 3 دولارات ، والعديد من الشركات تنتج الفولاذ المقاوم للصدأ ، وسوف يصبح نقص في وقت قريب جدا.
بالإضافة إلى ذلك ، الفولاذ المقاوم للصدأ (سبيكة متخصصة) يتحمل الاختلافات في درجات الحرارة بشكل أفضل. إنه مقاوم للعوامل الخارجية ، وبالنسبة للمصممين من المهم ألا تتشكل الشقوق الصغيرة في المادة ، مما قد يؤدي إلى إخفاقات حرجة غير مقبولة. علاوة على ذلك ، فإن الدرجات الخاصة من الفولاذ مع إضافة الكروم والنيكل مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة للغاية. يتميز وقود الصواريخ بدرجة حرارة منخفضة للغاية ، لذلك يجب أن تتحملها مواد الخزان.
إذا تم تبريد الفولاذ العادي بالنيتروجين السائل ، ثم ضرب بمطرقة - فسوف ينكسر مثل الزجاج. هذا السلوك لمواد الخزان غير مقبول بالنسبة لصناعة الفضاء. والفولاذ المقاوم للصدأ مع إضافة الكروم والنيكل هو المخرج. لا يخضع للآثار الضارة لدرجات الحرارة المنخفضة للغاية. كما أنه مقاوم للاهتزازات والأحمال الزائدة. الصلب العادي في ظل ظروف تشغيل النقل الفضائي يمكن أن يعطي صدع ، والذي لا يمكن إصلاحه بعد ذلك. سبائك النيكل والكروم ليست هشة مثل الدرجات الأخرى من الصلب.
أيضا ،
سيساعد الفولاذ المقاوم للصدأ في إنشاء درع حراري قابل لإعادة الاستخدام. يخطط المسك لاستبدال البلاط المقاوم للحرارة ، والذي يستخدم الآن لحماية بدن المركبة الفضائية بـ "شطيرة" فولاذية. يتكون الجسم من طبقتين من الفولاذ ، بينهما - الهواء العادي. لحماية السفينة من ارتفاع درجة الحرارة ، سيتم حقن الماء في الفضاء بين الطبقات. في حالة استخدام الكربون ، لن يكون هناك طبقتان ، ولكن من 60 إلى 120 طبقة.
يمكن للفولاذ التعامل بسهولة مع درجة حرارة 800 درجة مئوية ، والتي لا يمكن للألمنيوم والكربون أن يتباهوا بها. هذا الأخير يبدأ في تشويه بالفعل عند درجة حرارة 150 درجة مئوية. الألومنيوم يذوب في 660 درجة. وبالتالي ، ستكون السفينة محمية تمامًا من العديد من العوامل التي تهدد الإخفاقات الحرجة لصواريخ الألمنيوم والكربون الحديثة. بفضل هذا ، يمكن أن يكون درع الحرارة أخف بكثير ، وأرخص من الكربون أو الألومنيوم.
بالمناسبة ، كان الفولاذ المقاوم للصدأ الذي حاول مهندسو ناسا تقديمه عند إنشاء الأطلس. ثم تخلوا عن هذه الفكرة ، لأنهم لم يتمكنوا من إنشاء سبيكة مع الصفات المطلوبة. لكن علم المعادن الآن هو أفضل بكثير مما كان المهندسون في منتصف القرن الماضي ، لذلك ايلون موسك واثق من النجاح.
وفقا لرجل الأعمال ، سوف تستخدم SpaceX 301 درجة الصلب. نعم ، يبدو غريبا في عصر الفضاء ، ولكن الشيء الرئيسي هنا هو التطبيق العملي والكفاءة. غالبًا ما يستخدم الصف 301 من الفولاذ لإنشاء أنابيب مقاومة للبيئات العدوانية. تعتبر مقاومة العوامل الخارجية السلبية خاصية قيمة تحتاجها صناعة الفضاء.
SpaceX ، وفقا لإيلون موسك ، لديه فريقه الخاص من خبراء المواد. لقد توصلوا إلى استنتاج مفاده أن درجة 301 من الصلب في هذه المرحلة ستكون الخيار الأفضل. في وقت لاحق ، يمكن استخدام سبيكة مختلفة.