Varför är framgångsrik missilåtervinning ett viktigt steg framåt för mänskligheten?

[annons_1]

Ögonblicket då den supertunga rymdfarkosten återtogs. ( Video : SpaceX)

SpaceX sköt upp sin 122 meter höga Starship-raket för femte gången den 13 oktober från Starbase i södra Texas klockan 08:25 ET, och återtog sedan den första etappen av supertunga rymdfarkosten efter att den landat framgångsrikt.

Ungefär sju minuter efter uppskjutningen gjorde SpaceXs supertunga farkost en precis landning, och svävade nära Mechazilla-uppskjutningstornet medan tornet använde sina metallarmar för att hålla det.

” Detta är en historisk dag för ingenjörskonsten ”, sa Kate Tice, SpaceX chef för Engineering Quality Systems, under en livekommentar medan SpaceX-anställda jublade bakom henne vid huvudkontoret i Hawthorne, Kalifornien. ” Det här är galet! På första försöket lyckades vi fånga supertunga boostern tillbaka in i uppskjutningstornet .”

Scenen där Mechazilla-armen lyckas fånga den supertunga boostern. (Foto: SpaceX)

När den 71 meter höga supertunga boostern separerade på en höjd av 65 kilometer över jorden fortsatte raketens övre steg att pressa upp till en höjd av nästan 145 kilometer och flög runt planeten med en hastighet av 27 000 kilometer i timmen innan den landade i Indiska oceanen som planerat.

Innan landningen tänder boostersteget tre av sina Raptor-motorer igen, saktar ner nedstigningen och roterar mot Mechazilla-uppskjutningstornet, där det hålls på plats av mekaniska armar, kallade "ätpinnar".

SpaceX lyckade test är en del av deras mål att utveckla en helt återanvändbar raket för att transportera människor, vetenskaplig utrustning och last till månen och vidare till Mars.

SpaceX utvecklar Starship för att hjälpa mänskligheten att kolonisera månen och Mars, bland andra utforskningsbedrifter. Farkosten är konstruerad för att vara helt återanvändbar och snabb (vilket demonstreras av planerna på att landa Super Heavy-raketten på uppskjutningsplattan, vilket förkortar tiden som behövs mellan flygningar). Detta, i kombination med Starships exempellösa kraft, skulle kunna revolutionera rymdfärder, enligt företaget och Elon Musk.

NASA tror också på farkosten, efter att ha valt ut den som den första bemannade landaren i Artemis-programmet som ska utforska månen. Om allt går enligt plan kommer Starship att transportera NASA-astronauter till jordens naturliga satellit för första gången under Artemis 3-uppdraget, som är planerat att skjutas upp i september 2026.

Varför är återanvändbara raketer viktiga?

Kostnaden för en raketuppskjutning kan variera kraftigt beroende på ett antal faktorer, inklusive nyttolasten, destinationen och vilken typ av raket som används. På senare tid har den genomsnittliga kostnaden för en uppskjutning varierat från tiotals miljoner till hundratals miljoner dollar.

SpaceXs uppskjutningar av Falcon 9 marknadsförs till cirka 62 miljoner dollar per uppskjutning, medan större raketer som Falcon Heavy kan kosta mer än 90 miljoner dollar per uppskjutning. I den högre prisklassen uppskattar NASA att rymduppskjutningssystemet (SLS) kan kosta mer än 2 miljarder dollar per uppskjutning.

När rymdfarkosten når en viss höjd och hastighet separerar den boosterraketen för att minska vikten och undkomma jordens gravitation. (Illustration: SpaceX)

Medan rymdtekniken fortsätter att utvecklas är en av dagens största utmaningar att minska kostnaderna för rymdfärder. Mängden arbetskraft och material som behövs för att designa, bygga, underhålla och testa en raket för att den ska kunna skjutas upp framgångsrikt kostar mycket pengar.

För närvarande skjuts rymdfarkoster upp med hjälp av raketboosters. Varje gång de når en viss höjd och hastighet kopplar de gradvis bort boostrarna och låter dem falla ner till jorden när de får slut på bränsle och dragkraft, för att minska vikten. Dessa boosters kan naturligtvis inte återanvändas, eftersom processen att återinträda i atmosfären har friktion som skapar mycket värme och allvarligt förstör den.

Att använda den traditionella metoden att bygga raketer för engångsuppdrag ökar kostnaderna, minskar uppskjutningsfrekvensen och skalan och skapar avfall. Tänk dig ett kommersiellt flygplan – om ett nytt flygplan måste byggas för varje flygning skulle flygresor bli mycket dyra. Så att ha återanvändbara raketer skulle revolutionera ekonomi och produktivitet.

Till skillnad från traditionella engångsraketer är återanvändbara raketer, som Starship, utformade för att återvinnas och skjutas upp flera gånger.

Dessa missiler använder funktioner som:

Drivmedelslandning: Raketens första steg återvänder till jorden för egen kraft och landar vertikalt, med hjälp av sina motorer för att bromsa nedstigningen.

Modulär design: Raketens komponenter är utformade för att enkelt kunna demonteras och renoveras mellan flygningar.

Värmesköldteknik: Återanvändbara raketer kan använda avancerade värmesköldmaterial för att skydda dem vid återinträde.

Avancerad tillverkning: Återanvändbara raketer använder ofta avancerade tillverkningsmaterial för att säkerställa hållbarhet över flera uppskjutningar.

De ekonomiska fördelarna med återanvändbara uppskjutningsfarkoster är betydande. Att använda återanvändbara raketer jämfört med traditionella raketer kan vara upp till 65 % billigare. Denna modell lovar att minska kostnaderna för uppdrag som satellitutplacering, förnödenheter till den internationella rymdstationen (ISS) och uppdrag till månen eller Mars.

Förutom kostnadsbesparingar bidrar återanvändbara uppskjutningsfarkoster också till en mer hållbar strategi för rymdutforskning. Att minska antalet kasserade raketkomponenter skulle minska rymdskräpet, ett växande miljöproblem.

Dessutom använder återanvändbara raketer mindre bränsle än engångsraketer, vilket gör dem bättre för miljön.

Kvarts (Källa: Guardian, NSTXL)

[annons_2]
Källa