10 Fakta om SpaceX och hur det revolutionerar rymdresor

10 Fakta om SpaceX och hur det revolutionerar rymdresor (Rymden)

Huvudbarn av entreprenör och futurist Elon Musk, SpaceX grundades 2002 som ett försök att återuppta allmänhetens intresse för utforskning av rymden och stimulera finansiering för NASA. Musk önskade också verkligen att starta skyskrapa-stora missiler i jordens omlopp. Och ärligt talat, vem skulle inte?

Den sydafrikanska födda visionärens yttersta mål är att möjliggöra multiplanetisk mänsklig existens genom att drastiskt minska kostnaden för att lansera material i rymden. Med vår nuvarande teknik är flykting från jordens gravitation inte lätt och kommer med en stor prislapp.

Till exempel kommer det att kosta cirka 500 miljoner dollar för att skicka NASAs rymdstartssystem (SLS) - den kraftfullaste raket som någonsin utvecklas-till låg jordbana med cirka 70 000 kilo (150 000 lb) nyttolast.

SpaceXs senaste och bästa, Falcon Heavy, kan göra detsamma för ungefär 90 miljoner dollar mindre än en femtedel av SLS och dess ekvivalenter. Så vad är hemligheten bakom denna oförutsedda effektivitet, och vad har Elon Musk i åtanke för framtiden?

Utvalda bildkrediter: wired.com

10 SpaceX
Rocky Beginnings till brusande framgång

Fotokrediter: spacex.com

År 2002 var det ett objektivt spel med ett rymdteknologibolag. I ett klimat som redan dominerades av industrigiganter som Boeing och Lockheed Martin, fick en uppstart från marken många utmaningar, med finansieringschef bland dem.

Elon Musk hade hittills gjort ett namn för sig själv genom att trotsa oddsen, efter att ha gått ut på ett doktorandprogram i Stanford efter bara två dagar för att driva sina entreprenörsintressen under dot-com-bubblan. Tidiga misslyckanden 2006 och 2007 för att starta beta-versioner av rymdskeppet Falcon 9 rymde dock företaget nästan oskäligt.

Musk hade redan investerat upp till 100 miljoner dollar av sin personliga ekonomi för att se rymdteknologins företag lyckas, och 2008 var det att göra eller dö. Lyckligtvis gick miljardärföretagare och riskkapitalist Peter Thiel, även en grundare av PayPal, i sista stund och blev SpaceXs första utomstående investerare. Thiels huvudstad andades nytt liv i företagets mylliga ben, och framstegen har varit stabil sedan dess.

Nu ska det inte sägas att SpaceX inte har haft många problem sedan föryngringen. Om det inte hade det skulle det inte vara mycket av ett flygbolag nu, skulle det? Krascha och bränning kommer helt enkelt med territoriet.

Under 2014-15 ledde SpaceX en juridisk kamp med Förenta staterna Air Force för att tilldela lanseringskontrakt i huvudsak utan konkurrens till United Launch Alliance, ett joint venture mellan Boeing och Lockheed Martin. Lägg till detta är myriad av lansering och landningsfel under slutet av 2000-talet och början av 2010-talet.

Men dess framgångar verkar nu överväga sina missförhållanden. Företaget har flera statliga, militära och privata satellitkontrakt och har lanserat cirka 50 Falcon 9-raketer (några av dem återanvändas). Företaget värderas nu över 20 miljarder dollar. Från allt detta är det säkert att anta att framtiden för SpaceX vilar i stjärnorna.

9 Merlin 1D
En sann trollkarl i världen av raketer

Fotokrediter: SpaceX

Merlin 1D är den fjärde boostermotorn i familjen Merlin-motorer som driver Falcon 9. I februari 2018 lanserades Falcon Heavy hundratals mil över jordens yta. En enda Merlin-motor vid maximal effekt avger 845 kilonewtons (190 000 lb) tryck medan den bara väger ca 470 kg (1 030 lb). Detta ger det det största dragkraftförhållandet mellan alla boostermotorer som någonsin är konstruerade eller byggda. För ett visst perspektiv motsvarar en enda Merlins drivkraft en vikt av 17 vuxna afrikanska elefanter.

Varje motor är faktiskt självkyld av raketens bränsleförbrukning av högtrycksfotogen. Detta är en av de faktorer som har hjälpt till att minska den totala delen av motorn eftersom separata kylvattentankar inte behövs. Falcon 9-booster är utrustad med 9 Merlin-motorer, varav två kan misslyckas i mid-flight och inte hindra uppdragets resultat.

Utöver detta är motorerna klassade att utföra inom de strukturella och termiska gränserna som krävs för att bära astronauter. Det innebär att vi oundvikligen kommer att se ett privat företag som skickar män och kvinnor till Internationella rymdstationen (ISS) inom de närmaste åren!


8 Skölj och repetera
Att vrida raketer i flygplan

I början av 2000-talet beslutade Musk att bygga sina egna raketer efter att ha insett att inköp av renoverade ryska ICBM för att driva sina ambitioner i omlopp inte vara ekonomiskt genomförbart. Tanken var att producera cirka 85 procent av de nödvändiga materialen internt, vilket skulle bidra till att radikalt minska produktionskostnaderna på grund av den dyra naturen av underleverantörer.

Nästa steg mot ökad effektivitet kommer med den totala återanvändningen av raketen. Detta gör också fullständig mening. Om du går i svårigheten att designa och bygga en multimillion dollar raket, är det logiskt att försöka återhämta hela saken i stället för att krascha den i havet. Tänk dig hur dyra flygresor skulle vara om du flyger på ett nyligen döpt flygplan varje gång du tog en resa.

Medan återanvändning inte är något nytt för en materiell ekonomi, är det ganska svårare att tillämpa på 20 våningar raketer. SpaceX är den första som använder propulsiv landning i jordens atmosfär. Varje Falcon booster använder en kombination av inbyggda telemetri-datorer, utdragbara nätflänsar och landningsben, och boostermotorer som kan fiska deras riktningsriktning för att landa säkert.

Den 21 december 2015 gjorde Falcon 9 sin första framgångsrika landning efter flera nära missar tidigare samma år.Sedan dess har SpaceX landat 21 av 26 försök, med de senaste 17 landningarna i följd (inklusive Falcon Heavy).

Muskas hopp är att så småningom kunna återanvända Falcon boosters tusentals gånger för att minska kapitalkostnaden per lansering från ca 60-90 miljoner dollar till under 50.000 dollar. Genom att insistera på ett 100-procentigt återanvändbart system skulle de enda kostnader som varje flygning skulle leda till att fuktas (priset ligger i jämförelse med att bygga raketen) och några andra kostnader, inklusive prelaunch-inspektioner.

Med en ganska imponerande rekord under 2017 och fram till 2018 verkar det som om SpaceX är väl på väg för att möta den efterfrågan.

7 Fraktleverans till den internationella rymdstationen
Det blir $ 150 miljoner

Fotokrediter: theverge.com

Från och med 2009 tilldelade NASA SpaceX ett kontrakt på 1,6 miljarder dollar för att starta resupply-uppdrag till ISS. Kom på klackarna i rymdfärjepensionen, detta avtal markerade första gången som NASA skulle förlita sig på ett privat företag att leverera last till stationen.

Under en åttaårsperiod var SpaceX skyldig att skicka minst 20 ton leveranser - inklusive mat, vatten och vetenskaplig utrustning - att rendezvous med ISS i låg jordbana. I 2015 sade SpaceX president Gwynne Shotwell att var och en av de tre planerade uppdrag för det året värderades till cirka 150 miljoner dollar. Sedan 2016 har NASA tecknat på ytterligare 14 resupply-uppdrag med SpaceX.

Kontraktet mellan NASA och SpaceX är en standard penningform för interaktion. Även om 150 miljoner dollar per uppgift kan verka som mycket, är det en bråkdel av vad NASA och USA: s skattebetalare skulle betala om de skulle övervaka utvecklingen av egna lanserings- och nyttolastfordon. NASA hjälper även SpaceX till att utveckla sin crewed Dragon-kapsel. I kombination med Falcon 9 kommer draken att ta astronauter till ISS inom flera år.

Precis som med de mycket billigare resupply-uppdragen, förväntas utvecklingen av den bemannade Dragon-kapseln kosta NASA cirka 17 miljarder dollar mindre än konstruktionen och konstruktionen av sitt eget fordon, Orion. Per lansering förväntas draken återigen bli billigare med en betydande marginal. Det verkar som om rymdresans framtid för närvarande ligger i ett partnerskap mellan privata rymdföretag och myndigheter.

6 Planerad kolonisering av Mars
När kan jag köpa min biljett?

Allt som SpaceX har arbetat för hittills har varit i tjänst av sin grundsyn: att göra mänskligheten till en multiplanetisk art. I 2017 sade Musk: "Du vill vakna på morgonen och tror att framtiden kommer att bli stor - och det är det som en rymdfärds civilisation handlar om. Det handlar om att tro på framtiden och tänker på att framtiden blir bättre än tidigare. Och jag kan inte tänka på någonting mer spännande än att gå ut och vara bland stjärnorna. "

Under de senaste 10 åren har företaget arbetat för perfekt propulsiv landningsteknik, optimerar boosters för att bli så nära 100 procent återanvändbara som möjligt och experimentera med kolfiberutrymmeramar för att producera lättare, starkare fordon som kostar mindre än de som tillverkas av traditionella material.

Syftet med alla dessa framsteg är att göra en resa till Mars ekonomiskt genomförbar, som i $ 500.000 per biljett i stället för flera miljarder. Musk tror att kostnaden kan dyka under 100 000 dollar med en fortsatt förfining av den återanvändbara tekniken.

Tidslinjen för Mars är snabb och rasande, med minst två lastbesök till den röda planeten planerad till så snart som 2022. Två år senare, Musk och hans team avser att skicka fyra skepp till Mars, två som bär ytterligare leveranser och två bärande besättningar av astronauterna. Enableringen av dessa ambitioner är den massiva raketkoden som heter BFR.


5 BFR
En rakett för att avsluta dem alla

Fotokredit: wired.co.uk

En gång konstruerad kommer Big F-King Rocket (BFR) att bli den mest kraftfulla raket som någonsin gjorts - och av goda skäl. Det måste kunna lyfta ekvivalenten av en blåhvalens vikt i last och människor i omlopp. Raketten är ett enda steg i bana-designen. (I jämförelse är de nuvarande Falcon 9 och Heavy raketerna två steg.) Det betyder att hela raketen är helt återanvändbar.

Som ett resultat blir BFR, en design som är nästan 12 gånger så kraftfull som Falcon 9, billigare att starta och mycket mer mångsidig. Slutspelet är att BFR ska ersätta alla SpaceXs fordon som för närvarande är i drift: Falcon 9, Heavy och Dragon-kapseln.

Ett rymdskepp eller ett tankfartyg kan monteras ovanpå booster. Romskeppet kan landa var som helst i solsystemet och har en planerad kapacitet på 100 personer, deras last och andra leveranser för en total massa på 150 ton. Den har en tryckvolym på 825 kubikmeter (29 000 ft), vilket är större än huvuddäcket på en A380 kommersiell flyglinje.

I Mars transittkonfiguration är det planerat att ha 40 stugor (som bekvämt kan rymma två till tre personer vardera), ett galleri, flera stora gemensamma utrymmen, ett nöjescenter, ett solstrålskydd och en stor lasthållare.

Om det inte verkar imponerande nog kan du ge den ovannämnda blåhvalan en partner och en bebis och passar gärna alla inuti rymdskeppet. Tankfartyget har samma rymdram som rymdskeppet, men det fylls med flytande metan och flytande syrebränsle.

BFRs design är verkligen monstrous. Booster med lastbil monterad står 106 meter från marken och 9 meter i diameter, i nivå med Saturn V racketen som bär män till månen. Det föreslagna systemet kommer att skicka rymdskeppet och alla dess passagerare och frakt till en "parkeringsbana".

Medan rymdskeppet väntar kommer booster att återvända till sin startplatta via framdrivningslandning och monteras med tanken. Då kommer booster att spränga igen och driva tanken till rendezvous med rymdskeppet. Tanken kommer att tanka rymdskeppet och återvända till jorden med booster som rymdskeppet avgår för Mars.

Med en hastighet på 100 000 kilometer i timmen (62 000 mph) kommer passagerarna ombord på rymdskeppet att bli de snabbaste människorna som någonsin bott och kommer att nå Mars inom tre månader.

4 raketer för internationell transitering
Flyga någonstans i världen under en timme!

Tillsammans med Elon Musks Mars-plan har han ställt denna fråga: Om SpaceX bygger en raket för att resa till månen och Mars, varför inte använda BFR för att resa till andra platser runt om i världen? På grund av BFRs 100 procent återanvändning är det tänkbart att det skulle kunna användas för otroligt snabb resa från land till land.

Musk säger att det skulle vara nödvändigt att hitta fläckar för raketen att ta av och landa, som avlägsnas något från storstäderna, eftersom "raketer är ganska bullriga". Men det mesta av din resetid skulle spenderas att komma till launchpad. Därifrån skulle det vara ganska kort flygning. Utöver detta, när du är fri från jordens atmosfär, skulle ditt flyg vara "silkeslätt" utan luft för att orsaka turbulens eller dåligt väder.

De mest trafikerade kommersiella flyglinjerna som LA till New York, London och Paris till New York, LA till London och London till Hong Kong kunde slutföras via BFR i var som helst 25 till 35 minuter. Det har inte blivit något officiellt citat på priset på biljetter till dessa flygningar, men det kan antas att de kommer att vara relativt dyra först på grund av den tekniska barndomen hos den här typen av luft ... det, ursäkta oss ... rymdresor.

3 Den Kraftfullaste Raketten I Världen
Falcon Heavy 6 februari Launch

Fotokredit: sciencealert.com

Falcon Heavy är en förlängning av Falcon 9 och är för närvarande det tunglyftande fordonet för Musks företag. Sedan Saturnus V har ingen raket varit lika kraftfull. Liknande i höjden till Falcon 9 men med två ytterligare Falcon 9-förstegångsförstärkare, består Falcon Heavy av tre motorkärnor och en andra stegs nyttolastraket monterad ovanpå mittenkärnan.

Dess dragkraft vid liftoff är 22.819 kilonewtons (5,13 miljoner pounds) och det kan transportera 64.000 kilo (ca 140.000 lb) - cirka 10 afrikanska elefanter - av material till låg jordbana, 17.000 kilo (37.000 lb) till Mars och nästan 3.600 kilo (8 000 lb) till Pluto!

Den 6 februari 2018 tog SpaceX Falcon Heavy raket ut från historiska Pad 39a vid Cape Canaverals lanseringscenter i Florida, samma lanseringsplats som såg Apollo-uppdrag skickar män till månen. Uppdraget var en stor milstolpe för SpaceX, som nu är det enda kommersiella rymdbolaget som har skickat en nyttolast utöver jordens gravitation.

Samtidig landning av de två yttre kärnfalkboostersna är en demonstration av SpaceXs ökande behärskning av återanvändbar raketteknik. Vid den yttre kärnornas reentry var det möjligt att höra sex soniska bommar som kommer ut från var och en av boosterens nedre sektioner, landningsben och gallerfinner.

Mittenkärnan missade sitt landmärke på en av SpaceXs autonoma havsdroner på cirka 100 meter och kolliderade med Stilla havet vid ungefär 485 kilometer per timme (300 km / h). Musk senare klargjorde att centrumkärnan hade kunnat regera två av sina motorer för den avgörande landningsbränningen som skulle sakta booster från supersonisk hastighet till en mild touchdown.

I typiska nyckfulla SpaceX-mode var den nyttan av dummy som användes för att testa raketens lyftkapacitet Elon Musks egen Tesla Roadster. En astronaut mannequin kärleksfullt smeknamnet "Starman" (till hyllning till David Bowies sång) är dess passagerare. Mannequin har den rymdfärg som SpaceX utvecklar.

Roadster skickades i en omlopp i Mars, vilket betyder att det finns en bil som reser genom rymden mot Mars vid cirka nio gånger ljudets hastighet. Den projicerade banan tar den på en elliptisk väg flera miljon miles bortom Mars innan den slingras tillbaka runt solen.

På grund av bilens kolkompositstruktur och förekomsten av strålning och mikroskopisk skräp i rymden, säger kemiker att det mesta av bilen troligtvis kommer att sönderfalla inom ett år.

2 Du kan följa Starmans framsteg genom solsystemet

Fotokrediter: theverge.com

På hälarna den 6 februari 2018 skapade Falcon Heavy launch, elektrikeringenjör och flygindustriarbetare Ben Pearson en hemsida, www.whereisroadster.com, som spårar Starman och hans körsbärsröda roadster som de sönder genom rymden.

Webbplatsen ger hastighets- och positionsdata relativt jord, mars och sol. Det ger också en simulering av Starmans bana runt solen och till och med skrämmande bitar av data som den beräknade gasmiljön och hur många gånger roadster har hittills överskridit sin livstidsgaranti.

Pearsons simulering baseras på data som han mottar från JPL HORIZONS-systemet, vilket är ett online kompendium av solsystemobjektspårning som används för asteroider, kometer, satelliter och rymdfarkoster. Pearson har också beräknat en serie nära tillvägagångssätt, eller när roadster kommer att ligga inom en viss fraktion eller flera av en astronomisk enhet av jorden eller Mars. En astronomisk enhet är avståndet från jorden till solen eller cirka 150 miljoner kilometer (93 miljoner mi).

Pearson skapade webbplatsen strax efter lanseringen. Han insåg att det förmodligen skulle finnas en betydande publik, inkluderad själv, för att spåra den ganska komiska displayen.

1 Starlink-initiativ och ett försök att återställa Falcon 9s näsa

Fotokredit: gizmodo.com

Den 22 februari 2018 lanserades PAZ- och Starlink-satelliterna i omlopp ombord på en Falcon 9-booster. PAZ är en spansk militär satellit för säkerhet och försvar. Starlink-satelliterna är det preliminära testfartyget för SpaceXs Starlink-initiativ som syftar till att tillhandahålla global bredbandsinternetåtkomst senast 2024.

Kodnamnet Tintin A och B, kommer dessa två satelliter att fungera som bevis på konceptet medan SpaceX väntar på FCC-godkännande för att starta många hundratals - och så småningom tusentals andra. Satelliterna kommer att kommunicera med varandra och markstationer via optiska lasrar, strålande internetanslutning var som helst från Antarktis till en afrikansk by.

Efter lanseringen försökte SpaceX att återställa hälften av övre scenens fäktning med hjälp av sin namnkvarningsbåt Herr Steven. Mässan är rakets näskegla som skyddar nyttolastnaden på uppstigning och är avgörande för fordonets aerodynamiska ram.

Efter det att andra steget har gått ut från jordens atmosfär finns det ingen luft att motstå rymdskeppets rörelse och så splittringen splittras i två delar och faller tillbaka till jorden. Varje bit värderas till cirka 3 miljoner dollar, tillsammans med cirka 10 procent av lanseringskostnaden.

I noggranna ansträngningar för att göra varje del av raketen återanvändbar måste fästningen, vid sidan av booster, återvinnas. Det är där Herr Steven kommer in. Båten positionerar sig under fogningen när den faller och använder ett jätte nät (som en baseballhandske) för att fånga den.

Mässan använder sig av kalla gasstrålare och en stor fallskärm för att styra den till en viss punkt över havet och att sakta ner från sin återgående hastighet av åtta gånger ljudets hastighet. Tyvärr, Herr Steven missade mässan med bara flera hundra meter den här gången, men det så småningom återställde näskegeln och seglade stolt tillbaka till hamnen med den i släp.

SpaceX avser att så småningom få flera Herr Stevens, men troligen under olika namn, för att hjälpa till med deras alltmer upptagna lanseringsschema.