Kai Elonas Muskas iš „SpaceX“ persiunčia ką nors įdomaus, tai sukelia jaudulio bangą. Taigi, kai jis neseniai tviteryje pareiškė, kad „SpaceX“ galbūt stengsis atkurti viršutinius jų raketų etapus, jis pradėjo intriguotų atsakymų grandinę.
„SpaceX“ bandys sugrąžinti raketos viršutinę sceną iš orbitos greičio naudodamas milžinišką vakarėlio balioną
- Elonas Muskas (@elonmusk) 2018 balandžio 15 d
„SpaceX“ jau kurį laiką ieško ir pakartotinai naudoja jų žemiausius etapus, todėl sumažėjo naudingų krovinių paleidimo į kosmosą kaina. Bet tai yra pirmoji užuomina, kad jie gali bandyti padaryti tą patį su viršutinėmis pakopomis.
„Twitter“ atsakytojai norėjo tiksliai žinoti, ką „SpaceX“ turi omenyje ir koks gali būti „milžiniškas vakarėlių balionas“. Muskas dar neišsiaiškino, bet vienas iš jo „Twitter“ pasekėjų turėjo ką įdomaus pridurti.
Merilando universiteto Džeimso Clarko inžinerijos mokyklos studentas Quinnas Kupecas tviteryje parašė Muskui:
Jei jūs siūlote tai, kas, jūsų manymu, yra ypač mažas balistinis įėjimo koeficientas, lėtintuvas, tada jūs ir @SpaceX turėtumėte pamatyti tai, ką turime @UofMaryland. Tam tikrą laiką dirbome ir ką tik baigėme išbandyti pic.twitter.com/nJBvyUnzaK
- Quinn Kupec (@QuinnKupec), 2018 m. Balandžio 16 d
Žurnalas „Space Magazine“ susisiekė su ponu Kupecu ir išsiaiškino, ar jis galėtų padėti mums suprasti, ką galėjo pasiekti Muskas. Bet pirmiausia šiek tiek fono.
„Labai mažas balistinio įėjimo koeficiento lėtiklis“ yra šiek tiek užuomazgų. Balistinis koeficientas matuoja, kaip transporto priemonė gali įveikti oro pasipriešinimą skrydžio metu. Aukštas balistinis koeficientas reiškia, kad pakartotinai įvažiuojanti transporto priemonė greitai neprarastų greičio ir pasiektų Žemę dideliu greičiu. Itin mažas balistinis įvažiavimo koeficiento lėtiklis greitai prarastų greitį, tai reiškia, kad prieš pasiekdama žemę transporto priemonė važiuotų mažu poodiniu greičiu.
Norint atstatyti viršutinės pakopos stiprintuvą, pageidautina mažą greitį, nes jie sukuria mažiau šilumos. Tačiau, pasak Kupeco, reikia išspręsti dar vieną problemą.
„Kas nutinka, kai šie dalykai sulėtėja iki nusileidimo greičio? Jei jūsų svorio centras žymiai atsilieka už jūsų tempimo centro, kaip tai būtų grįžtančio viršutinio etapo atveju, jis gali tapti nestabilus. Jei pakartotinai įvažiuojančios transporto priemonės svorio centras yra per aukštas, ji gali tapti apversta, o tai akivaizdžiai nėra pageidautina. “
Taigi triukas - sumažinti įvažiavimo transporto priemonės greitį iki vietos, kur įvažiavus į aplinką sklindanti šiluma nepažeidžia stiprintuvo, ir tai padaryti nesukeliant transporto priemonės apvertimo ar kitaip nestabilumo. Tai nėra pagrindinės scenos stiprintuvų, kuriuos „SpaceX“ dabar įprasta atkurti, problema; jie turi savo reketines raketas, leidžiančias nusileisti ir nusileisti. Viršutinės pakopos stiprintuvams, kurie pasiekia orbitos greitį, tai yra kliūtis, kurią reikia įveikti.
„Mano tyrimas yra sutelktas į tai, kaip aukštai galite nustumti svorio centrą ir vis tiek išlaikyti tinkamą skrydžio konfigūraciją“, - sakė D. Kupecas.
Bet kaip su „milžinišku vakarėlių balionu“, apie kurį muskusas kalbėjo tviteryje?
Muskusas spalvotai galėtų nurodyti tai, kas vadinama balsavimu. Žodis yra žodžių balionas ir parašiutas derinys. Juos išrado šeštajame dešimtmetyje „Goodyear Aerospace“. Jie gali sulaikyti įvažiuojančių transporto priemonių nusileidimą ir užtikrinti stabilumą nusileidimo metu.
„... oro baliono skersmuo turėtų būti 120 pėdų ir jis turėtų būti pagamintas iš aukštos temperatūros audinio ...“ - profesorius Dave'as Akinas, Merilando universitetas
Žurnalas „Space“ susisiekė su Merilendo universiteto profesoriumi Dave'u Akinu, kad gautų įžvalgos apie Musko tviterį. Profesorius Akinas daugiau kaip 2 dešimtmečius dirba su reentry sistemomis.
El. Laiške profesorius Akinas mums pasakė: „Buvo pateiktos koncepcijos, kaip ant baliono kabelio, kuris įvežamas į jus, vilkti dideliu balionu. Balionas sumažina jūsų balistinį koeficientą, tai reiškia, kad jūs lėtėjate atmosferoje aukščiau, o šilumos apkrova yra mažesnė. “ Taigi svarbiausia yra nubraukti greitį prieš artinantis prie Žemės, kur atmosfera yra storesnė ir sukuria daugiau šilumos.
Tačiau, pasak profesoriaus Akin, tai nebūtinai bus lengva padaryti. "Norint gauti dvi balistinio koeficiento mažinimo eilutes, apie kurias Elonas kalbėjo apie balioną, ji turėtų būti 120 pėdų skersmens ir pagaminta iš aukštos temperatūros audinio, todėl tai nebus viskas taip paprasta."
Tačiau Musko patirtis rodo, kad jis nevengia dalykų, kurie nėra lengvi.
Aukščiausiųjų raketų pakopų gavimas reiškia ne tik tai, kad sumažėja paleidimo išlaidos, bet taip pat ir kosmoso šlamštas. Europos kosmoso agentūra apskaičiavo, kad aplink Žemę skrieja daugiau kaip 29 000 kosminio šlamšto vienetų, o dalis šio šlamšto yra naudojama viršutinės pakopos stiprintuvams. Jau įvyko keletas susidūrimų ir avarijų, kai kurie palydovai buvo stumiami į skirtingas orbitas. 2009 m. Ryšių palydovas „Iridium 33“ ir nebenaudojamas Rusijos palydovas „Cosmos 2251“ susidūrė vienas su kitu, sunaikindami abu. Jei „SpaceX“ gali sukurti būdą, kaip atkurti viršutinės pakopos stiprintuvus, tai reiškia, kad mažiau vietos šiukšlių ir mažiau galimų susidūrimų.
Yra aiškus precedentas, kaip naudoti balionus pakartotiniam įėjimui valdyti. Kai dirba tokie žmonės kaip profesorius Akinas ir Quinnas Kupecas, „SpaceX“ nereikės išradinėti rato iš naujo. Tačiau jie vis dar turės daug nuveikti.
Muskas netrukus po „milžiniško vakarėlio baliono“ tviterio perspėjo vieną kitą dalyką:
Tada nusileiskite ant garbanoto namo
- Elonas Muskas (@elonmusk) 2018 balandžio 16 d
Dar nėra žodžio apie tai, ką tai gali reikšti.
Elono Musko „milžiniškas vakarėlių balionas“ tviteryje: https://twitter.com/elonmusk/status/985655249745592320
„Quinn Kupec“ tviteris: https://twitter.com/QuinnKupec/status/985736260827471872
