Elon Musk e SpaceX Odyssey: The Path from Falcon 9 to Mars Colonization Transporter

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In Odissea nello spazio del 2001 di Kubrick e Clark, non si parlava di "Stivali o robot" [ref]. Quindi andammo da Giove e Dave Bowman superò una macchina senziente, la spense a freddo e andò alla scoperta della più grande storia ancora da raccontare.

Ora Elon Musk, nato tre anni dopo il grande film di fantascienza e un anno prima che l'ultima missione Apollo sulla Luna avesse fissato i suoi obiettivi, sta raggiungendo traguardi per sollevare gli umani oltre l'orbita terrestre bassa, oltre i legami della gravità terrestre e portarci alla prima tappa della frontiera finale - Marte - la destinazione dell'odissea SpaceX.

Chiedigli qual è il prossimo e da nessuna parte nella sua lista dei desideri ha Disneyland o Disney World. Troverai Falcon 9R, Falcon Heavy, Dragon Crew, Raptor Engine e Mars Colonization Transporter (MCT).

In cima alla sua lista di lavoro c'è il record di lancio pulito e continuo del Falcon 9 e accanto a quello deve avere è la pietra miliare di un atterraggio morbido di un core Falcon 9. Per raggiungere questo traguardo, Elon Musk ha una serie impressionante di successi e fallimenti - necessari, prevedibili ed effettivamente di pari valore. I suoi piani per domani ci tengono al limite dei nostri posti.

CRS-5, la missione numero 5 di Cargo Resupply, è stato un successo senza alterazioni e, per renderlo ancora migliore, l'equipaggio di Elon ha fatto un altro passo verso il primo atterraggio morbido di un core Falcon, anche se non ha avuto successo. Elon spiegò che avevano esaurito il fluido idaulico. Inoltre, c'è una serie di telemetria che i suoi ingegneri stanno analizzando per ottimizzare il software di controllo. Potrebbe essere stata solo una carenza di liquidi? Sì, è possibile che siano in grado di estrapolare la performance interrotta e riconoscere l'atterraggio che Musk e l'equipaggio hanno sognato.

L'aggiunta delle nuove alette della griglia per migliorare il controllo ha assicurato sia il livello di successo osservato che un fallimento. Ogni volta che si aggiunge qualcosa di non provato a un veicolo di prova, aumenta il rischio di guasto. Questo è stato un fallimento fantastico che ha fornito un tesoro di nuovi dati di telemetria e le possibilità di ottimizzare il software. È necessario più fluido idraulico, ma i miglioramenti al software SpaceX sono ciò che porterà una serie ripetibile di atterraggi soft core Falcon.

"Il fallimento non è un'opzione", sono le famose parole pronunciate da Eugene Kranz come è rappresentato nel film Apollo 13. Il fallimento di Elon Musk e di tutti noi è una parte essenziale della vita. Tuttavia, da Newton a Einstein a Hawking, le equazioni per descrivere e definire come le funzioni dell'Universo non possono mostrare il fallimento, altrimenti sono imperfette e devono essere sostituite. Ogni momento di una vita umana è un intreccio di successi e insuccessi. Riferendosi solo alla frontiera finale, nei casi peggiori, le squadre cadono fuori equilibrio e le navi cadono dal cielo. Solo un individuo può fare la differenza tra il successo di una o della sua squadra. Fallimenti, tentativi ed errori sono una parte del successo di Elon e SpaceX.

Non cita né fa riferimento a Steve Jobs, ma Elon Musk è il suo successore americano. Da Hyperloops, alla prossima generazione di veicoli elettrici Tesla, Musk non perde tempo a scaricare idee e a realizzare i suoi sogni. Raggiungere i suoi obiettivi, fare dei traguardi dipende anche dalla linea di fondo - prezzo e prestazioni in profitti. I razzi Falcon stanno tagliando gli EELV ULA (Atlas e Delta) di oltre la metà del prezzo per chilo di carico utile e anche di più con il futuro riutilizzo. Con Falcon Heavy punterà anche sul più potente razzo americano.

Il successo di Musk dipenderà dalla domanda del suo prodotto. Le notizie dell'ultima settimana dei suoi investimenti nel servizio Internet spaziale mondiale mostrano anche la sua intenzione di promuovere prodotti che utilizzeranno le sue soluzioni di lancio a basso costo. La prossima generazione di industria spaziale potrebbe vacillare senza investitori e da artisti del calibro di Musk, reinvestendo per costruire la domanda di lancio e sostenere le giovani aziende durante le loro fasi di avvio. Costruiscilo e arriveranno, ma dai per scontato, non riconoscere la fragilità del settore, è a tuo rischio e pericolo.

Allora, quale sarà il prossimo Odissea nello SpaceX? I mirini di Elon rimangono fermamente sul Falcon 9R (Riutilizzo) e sul Falcon Heavy. Niente di rivoluzionario alla prima apparizione, il Falcon Heavy apparirà come un Delta IV Heavy sugli steroidi. Prezzo e prestazioni determineranno il suo successo - non c'è paragone. Non è chiaro cosa ne sarà del Delta IV Heavy una volta che il Falcon Heavy è pronto per il servizio. Potrebbero esserci configurazioni del Delta IV con uno stadio superiore che SpaceX non può eguagliare per un certo periodo, ma in entrambi i casi è probabile che il governo degli Stati Uniti fornisca effettivamente benessere per i veicoli Delta e persino Atlas fino a quando ULA (Lockheed Martin e la società sviluppata di Boeing) potranno sviluppare una soluzione competitiva. L'unico vantaggio rimasto per ULA è che Falcon Heavy non è ancora stato lanciato. Falcon Heavy, basato su Falcon 9, ha una probabilità di successo sulla base dei 13 lanci riusciti di Falcon 9 negli ultimi 5 anni. Delta IV Heavy ha avuto 7 di 8 lanci di successo in un arco di 11 anni.

La convergenza di scienza e tecnologia spaziale e fantascienza nella forma delle visioni di Musk per SpaceX è legata all'eredità della NASA a partire dalla NASA nel 1958, accelerata da JFK nel 1962 e atterrando sulla Luna nel 1969. L'eredità si estende indietro nel tempo a Konstantin Tsiolkovsky, Robert Goddard, Werner Von Braun e innumerevoli ingegneri e avanzano nell'era di Space Shuttle e Space Station.

L'eredità di Shuttle è che la NASA rimase legata alla Terra per oltre 30 anni durante un periodo in cui Elon Musk è cresciuto in Sud Africa e Canada e alla fine ha portato le sue visioni negli Stati Uniti. Con un percorso più audace della NASA, la storia da raccontare oggi sarebbero state le basi lunari o le missioni su Marte completate negli anni '90 e lo sviluppo dello spazio commerciale che avrebbero potuto superare o impallidire rispetto a oggi. Se Musk sarebbe presente nello spazio commerciale in questa realtà alternativa è molto incerto. Ma la pensione Shuttle, sottofinanziando il suo successore, Ares I & V e Orion, annullando l'intero programma Constellation, quindi creando il programma Commercial Crew, ha portato SpaceX a vincere un contratto e ha accelerato lo sviluppo di Falcon 9 e la capsula Dragon.

SpaceX non è pensato solo per fare widget e profitto. Marte è l'obiettivo e sia di SpaceX o altro, è la prima tappa del viaggio dell'umanità verso la frontiera finale. Marte è il motivo per cui Musk ha sviluppato SpaceX. A tal fine, il primo punto focale per SpaceX è stato lo sviluppo del motore Merlin.

Ora, i piani di SpaceX per Marte si stanno concentrando su un nuovo motore - Raptor e non un Merlin 2 - che funzionerà con metano e ossigeno liquido. Il vantaggio del metano è la sua combustione più pulita che lascia meno depositi di scarico all'interno dei motori riutilizzabili. Inoltre, il Raptor guiderà lo sviluppo di un motore che sbarcherà su Mar e sarà rifornito di carburante con metano prodotto da risorse naturali marziane.

Il Raptor rimane alcuni anni liberi e il design sta cambiando. È stato sviluppato un banco di prova per testare i componenti del motore Raptor presso lo Stennis Space Center della NASA. In una sessione di chat Reddit di gennaio [ref] con gli appassionati, Elon ha risposto che anziché essere un motore di classe F-1 di Saturn, ovvero una spinta di circa 1,5 milioni di lbf (forza foot-lbs), i suoi ingegneri stanno abbassando le dimensioni per ottimizzare prestazioni e affidabilità. Musk ha dichiarato che i piani prevedono che i motori Raptor producano una spinta di 500.000 lbf (2,2 milioni di newton). Sebbene più piccolo, questo rappresenta un motore futuro che è 3 volte più potente dell'attuale motore Merlin (700k newton / 157 klbf). È 1/3 della potenza di un F-1. Musk e compagnia continueranno a raggruppare i motori per creare grandi razzi.

Per raggiungere il loro obiettivo finale: la colonizzazione di Marte, SpaceX richiederà un grosso razzo. Elon Musk ha ripetutamente affermato che la visione attuale è una consegna di 100 coloni per viaggio. La visione richiede il Mars Colonization Transporter (MCT). Questa astronave non ha ancora condiviso pubblicamente illustrazioni di concetti SpaceX, ma presto saranno pianificate ulteriori informazioni. Alcuni appassionati sul web hanno condiviso le loro visioni di MCT. Quello che possiamo immaginare è che MCT diventerà un traghetto interplanetario.

È probabile che il grande veicolo sia costruito in orbita terrestre bassa e rimanga nello spazio, trasportando coloni tra l'orbita terrestre e l'orbita di Marte. I motori Raptor metano / LOX lo guideranno su Marte e ritorno. Forse, l'aerobraking sarà impiegato ad entrambe le estremità per ridurre i costi. I motori Raptor saranno utilizzati per sollevare un punteggio di passeggeri alla volta e riempire gli alloggi del veicolo MCT in attesa. Una volta in orbita su Marte, come si fa a portare in superficie 100 coloni? Con una pressione atmosferica sulla sua superficie equivalente a quella della Terra a 100.000 piedi, Marte non fornisce un'aerodinamica simile alla Terra per far atterrare un veicolo di grandi dimensioni.

Nel 1952, Werner Von Braun nel suo libro "Mars Projekt" immaginava un'armata di navi, ognuna dipendente da veicoli di lancio molto più grandi di Saturno V che progettò un decennio dopo. Come gli invasori marziani di War of the Worlds, l'armada preferirebbe convergere su Marte e schierare decine di veicoli di atterraggio alati che avrebbero usato pianura marziana piatta selezionata per scivolare con i passeggeri verso un atterraggio sicuro. Per ora, Elon e SpaceX illustrano l'atterraggio di capsule Dragon su Marte, ma richiederà chiaramente un lander molto più grande. Forse, utilizzerà i futuri Raptor per atterrare dolcemente o forse impiegherà lander alati come Von Braun dopo che i robot terrestri su Marte hanno costruito piste lunghe dieci o venti miglia.

Aspettiamo e vediamo cosa ci aspetta per la visione SpaceX di Elon Musk, la sua Odissea nello spazio. Per Elon Musk e il suo equipaggio, non ci sono "mogli" - Penelope e le famiglie in attesa del loro arrivo su Marte. La loro missione è più di un viaggio di cinque anni come Star Trek. Il viaggio su Marte richiederà i comuni 7 mesi di un'orbita di trasferimento di Hohmann, ma la missione si misura davvero in decenni. A breve termine, Falcon 9 è pronto a ricominciare da capo all'inizio di febbraio e tenterà nuovamente un morbido atterraggio su una chiatta in mare. E più tardi, si spera, nel 2015, il Falcon Heavy farà il suo volo inaugurale dalla piattaforma di lancio ricostruita di Cape Canaveral 39A, dove Saturno V portò l'Apollo 11 sulla Luna e furono lanciate la prima, l'ultima e molte navette spaziali.

Riferimenti:

Buon compleanno a mia sorella Sylvia che ha portato a casa poster, letteratura e interesse dal Nord America-Rockwell a Downey durante l'era Apollo e ha suscitato il mio interesse.

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