Geekly articles weekly

Elon Musk menceritakan bagaimana penjajah akan hidup di Mars


Elon Musk menunjukkan bahwa penjajah Mars akan hidup di geo-domes kaca. Catatan: penyaji bukan Mars.

Tadi malam, Elon Musk mengadakan sesi AMA (Ask Me Anything) di forum Reddit yang populer, di mana ia menjawab semua pertanyaan yang menarik perhatian editor tentang dasar pangkalan Mars. Pengguna Reddit terkenal karena sinisme dan permusuhan mereka, sehingga Ilon mengalami kesulitan.

Seperti biasanya, pada awal sesi AMA, peserta mengkonfirmasi identitasnya melalui layanan identifikasi pihak ketiga (dalam hal ini, Twitter). Dalam sebuah tweet, ia meminta para peserta membatasi diri pada pertanyaan tentang ruang. Ini perlu, karena ada banyak pertanyaan untuk Ilon. Sesi pertanyaan dikhususkan hanya untuk ruang dan misi utama - mendarat di Mars.

Program luar angkasa Mars


Masalah yang paling dinilai di cabang AMA adalah permintaan untuk menjelaskan secara rinci peralatan dan prosedur apa yang akan diperlukan untuk mengisi bahan bakar pesawat ruang angkasa di Mars. Lagi pula, pengisian bahan bakar kapal adalah kondisi mendasar untuk mengurangi biaya pengiriman barang ke Mars dan sebaliknya, jika tidak kapal harus membawa bahan bakar untuk perjalanan kembali, dan bahan bakar ini akan menjadi bagian terbesar dari kargo "berguna". Pengalih arah juga bertanya apakah pengisian bahan bakar akan terjadi secara otomatis selama misi tak berawak pertama. Dan apakah ada rencana untuk mengembangkan versi ketiga dari sistem transportasi Antarplanet dengan lampiran barang dalam bentuk angkutan untuk mengangkut kargo yang lebih besar.



Menurut draft awal Sistem Transportasi Antarplanet, yang disajikan pada presentasi pada tanggal 27 September 2016, direncanakan untuk menggunakan komponen struktural sistem berikut:

  1. Penguat kembali untuk diluncurkan dari Bumi. Ini akan dibuat berdasarkan versi terbaru dari Falcon 9 Block 5, kata Elon Musk. Bersama dengan versi baru ini, klasifikasi rudal Falcon 9 mengambil bentuk berikut: Falcon 9 (v1.0), Falcon 9 v1.1, Falcon 9r v1.1, Falcon 9 Full Thrust (FT, v1.2), Falcon 9 FT + dan, akhirnya, hari ini disebut Falcon 9 Block 5. Singkatan BFR digunakan untuk memberi nama versi terbaru dari roket di dalam SpaceX, tetapi tidak terlalu harmonis untuk digunakan di luar perusahaan, Ilon menyarankan.



  2. . - .


    ,

  3. - .

Fitur utama - penggunaan kembali semua komponen yang dapat digunakan kembali, pengisian bahan bakar di orbit dan produksi bahan bakar di Mars.

Elon Musk dengan jujur ​​menjawab bahwa sementara insinyur SpaceX jauh dari menyetujui rencana terperinci. Sekarang yang berikut ini sudah direncanakan.

Tahap pertama . Misi pengintaian naga untuk memastikan pendaratan itu dimungkinkan tanpa menambahkan kawah baru di permukaan Mars ( halo, Schiaparelli ).


Kapal tanpa awak naga akan terbang ke Mars terlebih dahulu.

Menurut hasil misi pengintaian, keputusan optimal akan dibuat pada metode memproduksi air (hidrogen) untuk produksi metana menggunakan reaksi Sabatier .

Reaksi Sabatier adalah reaksi hidrogen dengan karbon dioksida pada suhu tinggi dan tekanan di hadapan katalis nikel untuk menghasilkan metana. Rutenium dengan alumina dapat digunakan sebagai katalis yang lebih efektif.

CO 2  + 4H 2  → CH 4  + 2H 2 O +  energi Tahap

kedua . Pesawat ruang angkasa Heart of Gold ( "Golden Heart" ) terbang ke Mars, hanya diisi dengan peralatan untuk pembangunan pabrik bahan bakar roket.

Beban kapal dan kecepatannya adalah jumlah yang tergantung, seperti yang ditunjukkan dalam grafik.



Harus diperjelas bahwa nama kapal "Hati Emas" diambil dari jagat fiksi buku "Panduan Hitchhiker untuk Galaksi." Menurut legenda , ini adalah kapal pertama dengan Mesin Incredibility Infinite .

Elon Musk menjelaskan bahwa ia menyukai nama kapal pertama yang beroperasi dengan ketidakpercayaan tak terbatas. Menurut Mask, ini sesuai dengan peluang nyata untuk meluncurkan kapal ini di Mars.

Omong-omong, jumlah 42 mesin untuk kendaraan peluncuran, Ilon Musk, juga dipilih secara kebetulan. Untuk ini, Geeks sangat mencintainya: semua tindakan seorang pengusaha Amerika dan visioner secara eksklusif dipikirkan, dimengerti dan dekat dengan hati kita masing-masing.



Elon Musk menjelaskan bahwa mesin kapal memungkinkannya melayang di atas permukaan Mars saat mendarat. Tapi ini menghabiskan banyak bahan bakar, jadi ini adalah pengeluaran sumber daya yang tidak masuk akal. Oleh karena itu, direncanakan untuk menggunakan melayang di atas permukaan hanya dalam kondisi darurat, tetapi dalam kenyataannya pendaratan akan dilakukan dengan kecepatan. Kapal dirancang dengan kelebihan beban maksimum lebih dari 20G. Secara nominal, kapal akan memiliki akselerasi maksimum nominal sekitar 5G, tetapi harus menahan beban puncak jangka pendek 2-3 kali lebih banyak. Sedangkan untuk booster, itu akan memiliki kelebihan puncak nominal 20G, 30G atau bahkan 40G, dan itu tidak akan pecah.

Tahap ketiga. Kapal berawak pertama dengan peralatan untuk pembangunan dasar Mars Alpha dasar rudimenter dengan pembangkit listrik dan penyelesaian pabrik bahan bakar roket dikirim ke Mars. Hampir seluruh ruang kargo. Awak kapal minimal - sekitar selusin orang.

Penjelasan: misi berawak pertama akan pergi tanpa bahan bakar di perjalanan kembali, karena banyak kargo diminta untuk dikirim ke Planet Merah. Mereka tidak memiliki cara untuk mengganti muatan dengan bahan bakar. Pada saat ini, pabrik bahan bakar roket di Mars belum siap, sehingga kapal koloni pertama tidak akan dapat mengisi bahan bakar di orbit dan dengan cepat kembali. Kemungkinan besar, ini berarti kematian dijamin para penjajah di Mars, jika Anda tidak bisa menemukan cara untuk mendapatkannya kembali.

Tahap keempat. Pada tahap keempat, upaya akan dilakukan untuk menggandakan jumlah penerbangan selama setiap konfrontasi antara Bumi dan Mars setiap 26 bulan, kemudian jarak antara mereka dikurangi menjadi 55 juta km. Selama interval ini, Anda perlu mengirim kargo sebanyak mungkin ke Mars, "sampai kota di Mars dapat tumbuh dengan sendirinya," kata Ilon. Jelas, maksudnya sampai koloni Mars menjadi sebagian otonom.

Elon Musk menjelaskan bahwa pada pemuatan bahan bakar maksimum kapal dapat terbang dari Mars ke Bumi kapan saja, yaitu pada posisi relatif mereka dalam orbit. Peluang ini dapat digunakan dalam kasus darurat. Misalnya, untuk operasi penyelamatan.

Koloni Mars


Proyek Sistem Transportasi Antarplanet memberikan penangguhan dua tahun untuk kapal yang dapat digunakan kembali di orbit Mars. Ketika Mars dan Bumi menyimpang dari jarak yang sangat jauh, penerbangan antarplanet sementara terhenti. Dalam hal ini, jelas bahwa para astronot akan hidup di Mars selama beberapa waktu sampai mereka kembali ke Bumi (tidak termasuk peserta dalam misi Jantung Emas, yang tidak mungkin meregang ke misi kembali).

Pertanyaan muncul bagaimana kediaman astronot jangka panjang di pangkalan Mars akan dipastikan. Bagaimana bahan Mars akan digunakan - misalnya, regolith - untuk pembangunan bangunan dasar.

Elon Musk menjawab bahwa untuk pertama kalinya direncanakan untuk membangun kubah geodesik di permukaan Mars dari panel kaca dengan bingkai serat karbon.


Kubah

geodesik "Montreal Biosphere" (sebelumnya Paviliun AS di Expo 67), dibuat oleh arsitek Richard Fuller. Kubah geodesik adalah struktur bulat yang dirakit dari batang yang membentuk struktur geodesik, karena struktur tersebut secara keseluruhan memiliki kualitas penahan beban yang baik.

Stabilitas geo-domes penting dalam badai pasir yang sulit. Geocupola akan melindungi penjajah dari angin Mars yang kuat mencapai kecepatan 100 m / s selama badai debu musim semi. Badai debu dapat menutupi seluruh planet. Turbulensi atmosfer juga memanifestasikan dirinya dalam bentuk vortisitas lokal yang tidak menyenangkan.


Pusaran debu difoto oleh penjelajah Spirit pada 15 Mei 2005

Selain geo-domes, terowongan akan dibangun di Mars untuk pergerakan banyak "droid", yang akan menambang mineral dan membuat terowongan baru. Elon Musk percaya bahwa seiring waktu, sejumlah besar udara akan dipompa ke rumah geo di bawah tekanan. Dari sana, dimungkinkan untuk menghapus fasilitas industri dan hidup di ekosistem yang menyenangkan, dikelilingi oleh tanaman hijau.

Perlu ditambahkan ke pernyataan Ilon Mask bahwa pipa dan gua lava yang kuat , juga berpotensi cocok untuk penjajah , ditemukan di tanah Mars . Tentu saja, struktur geologis yang begitu sukses belum ditemukan di area pendaratan dan dieksplorasi dengan baik sebelum digunakan. Ada konsep nyata untuk kapal bawah tanah- Mobil self-propelled yang dapat bergerak di bawah tanah, membuka jalan mereka sendiri. Keindahan perahu bawah tanah adalah bahwa ia tidak memerlukan konstruksi struktur pendukung di sekeliling, karena kilometer terowongan akan secara otomatis diperkuat oleh batuan cair.


Underpass Trebelev dekat Gunung Grace di lereng timur Kisaran Ural di Wilayah Sverdlovsk (Rusia), selama pengujian pada 1946,

ada banyak pilihan lain untuk menempatkan koloni di bawah tanah. Beberapa meter dari tanah di atas kepala andal akan melindungi koloni dari radiasi kosmik, yang kerusakannya telah terbukti secara ilmiah bagi tubuh, termasuk sistem saraf .

Apa pun pilihan penjajah memilih untuk pangkalan Mars, jelas bahwa kontraktor terpisah yang memiliki pengalaman dalam pekerjaan desain serupa di Bumi akan terlibat dalam pembangunan geo-domes atau tunneling.

Terowongan bawah tanah terlihat lebih realistis, meskipun membosankan. Kota-kota dengan geo-kubah kaca hijau di permukaan merah Mars, tentu saja, merupakan gambaran yang lebih indah.

Mungkin, demi keamanan, adalah logis untuk membangun sejumlah besar kubah geo kecil daripada sejumlah kecil kubah besar. Jadi tidak mungkin kita akan melihat permukiman besar yang ditutupi dengan satu kubah, seperti di koloni Mars dari serial anime sains-fiksi, Cowboy Bebop.


Kota Mars di Cowboy Bebop

Jalan besar di depan


Elon Musk mengakui bahwa masih banyak yang harus dilakukan untuk mengimplementasikan rencana ambisius. Dia ditanya teknologi atau bahan apa yang paling membutuhkan perbaikan untuk implementasi proyek Sistem Transportasi Antarplanet. Dia menjawab sebagai berikut ( diterjemahkan oleh rroyter ):

“Belum lama ini, itu adalah pencarian dan pengembangan paduan baru yang sangat tahan korosi dalam lingkungan pompa turbin yang kaya oksigen yang mengembangkan tekanan gila 300 bar di ruang utama. Dalam kondisi seperti itu, semua yang dapat terbakar aktif. Sekarang, kita tampaknya telah mencapai ini, karena turbopump Raptor tidak menunjukkan erosi pada luka bakar uji, meskipun ada ruang untuk beberapa optimasi.

Masalah terbesar saat ini adalah mengisolasi tangki serat karbon dengan cryofuel dan supercharging panas autogenous. Dan tangki oksigen juga memiliki masalah dengan korosi, karena ditekan dengan oksigen panas murni. Kami pasti harus menerapkan lapisan beberapa zat lembam ke dinding bagian dalam tangki. Saya harap ini bisa diaplikasikan dengan pistol semprot, tetapi jika perlu, kita akan mengelas lembaran tipis Invar . ”

Sekarang insinyur SpaceX secara aktif bekerja pada desain tangki bahan bakar.


Tangki Bahan Bakar Sistem Transportasi Antarplanet

Elon Musk, mengatakan bahwa tank terbang nyata akan sedikit lebih panjang dari prototipe di foto, tetapi dengan diameter yang sama. Secara teori, ini akan mampu mempertahankan bahan bakar kriogenik tanpa kebocoran, bahkan tanpa menggunakan sealing linker. Tes pertama menunjukkan hasil yang menggembirakan. Dalam beberapa minggu mendatang, tangki akan diuji pada 2/3 dari tekanan maksimum, yang sebelumnya ditarik ke laut di atas tongkang laut (dengan Reddit diminta untuk mengerahkan sebanyak mungkin kamera selama pengujian ini).

Dalam perjalanan ke misi Mars, banyak masalah teknis masih perlu diatasi. Banyak pekerjaan teknik masih harus dilakukan, tetapi ini adalah tugas yang sangat menarik. Bagaimanapun, akan sangat menarik untuk mengikuti pengembangan proyek, pengujian berbagai komponen sistem dan peluncuran uji pertama.

Source: https://habr.com/ru/post/id398635/

More articles:


All Articles