Előre vezetném, hogy
Musk az egész előadás alatt valahogy még kevésbé volt összeszedve, mint
tavaly, sokszor dadogott, megállt, átfogalmazta az elkezdett mondatot.
A videó egészében itt tekinthető meg:
Itt most ismét először magának az előadásnak a kifejtése olvasható, jobbára Musk szavainak szabados magyarra fordításával.
Arról
fogok beszélni most, mi kell ahhoz, hogy több-bolygón élő fajjá
legyünk. Csak egy kis emlékeztető, hogy miért fontos ez. Úgy vélem, hogy
a jövő sokkal izgalmasabb és érdekesebb, ha űrjáró fajjá válunk, mintha
nem lennénk azok. Abban hiszek, hogy a jövő az, amit a múltból
összegyűjtöttünk, és nem tudok semmi izgalmasabb, mint felmenni (a
világűrbe) és a csillagok között lenni.
Ez a tavalyi előadáson bemutatott terv frissítése. Keressük még a megfelelő nevet neki, a kódneve "BFR" (megj.: Big F*cking Rocket ~ Kib@szott Nagy Rakéta - Cifu)
A mostani egész előadás legnagyobb kérdése, hogy hogyan (és ki)
fizessék ki ezt az egészet. Ugyebár olyan ötletek merültek fel, mint
Kickstarter, és "alsógatyák ellopása" (stealing underpants) - de ezek
nem működnek.
Tehát egy kisebb jármű kell, amelyet megengedhetnek maguknak, amely felhasználható a jelenlegi járműveik (a Falcon 9 és a Falcon Heavy rakéták illetve a Dragon v1 és v2 űrhajók) helyet. Ha a most ezekre fordított erőforrásokat az új járműre tudják összpontosítani, az elég lehet a megvalósításra.
Milyen
lépéseket tettünk már ebbe az irányba? Amit már korábban mutattam, a
már megépült 12 méteres oxigén tartályt 2,3 atmoszféra nyomásra
tesztelték, az 1000 köbméteres tartály 1200 tonnányi folyékony oxigént
képes tárolni. Egy új szénszálas kompozit műanyag mátrixot alkottunk
meg, amely sokkal erősebb és ellenállóbb a nagyon alacsony
hőmérsékletekkel szemben, mint bármely korábbi.
A tartályt letesztelték a tervezett nyomásra és azon felül (amely fel is robbant ezáltal).
Vagy 100 méter magasra repült fel, és landolt az óceánba, úgy
horgásztuk ki. Vagyis van már egy egész jó rálátásunk, hogyan is lehet
nagy és könnyű, mélyhűtött hajtóanyag tárolására alkalmas tartályt
építeni.
A
következő a hajtómű. A Raptor lesz a legnagyobb tolóerő / tömeg arányú
rakétahajtómű a világon. Már teszteltük is, összesen 1200 másodpercig
működött 42 hajtóműteszt alatt, a leghosszabb 100 másodperces volt,
ennél sokkal tovább is bírta volna, de a teszthez használt tartályokban
ennyi volt. Az időtartam, amit ebben a videóban láthatunk 40
másodperces, ennyi szükséges egy Mars-leszállásnál. Az égőtér-nyomás a
teszthajtóműnél 200 bar, a repülésre kész hajtóműnél 250 bar lesz, és
úgy hiszem kicsivel 300 bar fölé is tudunk majd menni idővel.
A
következő megoldandó feladat a visszatérés, a Falcon 9 mindig egy
hajtóművet használt ehhez, és ez nem biztonságos, fontos az esetleges
hajtómű-kiesés esetén való biztonságos leszállás. Úgy vélem, hogy a
kereskedelmi repüléshez fogható biztonságot tudnunk nyújtani (megj.:
azért a mai kereskedelmi repülés biztonsági szintjéig való eljutáshoz
sok-sok súlyos baleset vezetett el és az azokból való tapasztalatok
segítettek eljutni ide - Cifu).
16 sikeres Falcon 9 első fokozat visszahozást sikerült végrehajtani egymás után (megj.: ez csak a visszahozás, figyelmen kívül hagyva a tavaly szeptemberi balesetet).
Igazából olyan nagy precizitással sikerül a visszahozás, hogy nem lesz
szükség leszállólábakra, közvetlenül az indítóállásra le fogjuk tudni
tenni.
Idén összesen 20 indítást tervezünk (az előadás időpontjáig 13 már sikerült),
jövőre 30 indítást lesz. Fontos hogy minél több rakéta indítására
legyenek képesek, kiemelve, hogy jelenleg évente átlagosan cirka 60
indítás zajlik, tehát ha sikerül a 30 indítást megvalósítani, akkor a
SpaceX a világ összes orbitális indításának a felét fogja végrehajtani. (
Nos a valóságban azért csak 2017 szeptember végéig 64 indítás volt
orbitális pályára, és idén még tervezve van 30-40, amelyeknek egy része
lehet, hogy átcsúszik jövőre. Az évi 60 indítás maximum úgy igaz, ha a
"nagyobb" hordozórakétákat vesszük csak figyelembe, de ez már erősen
szubjektív meghatározás... - Cifu)
A
Dragon v1 teljesen automatikusan képes az űrállomással randevúzni, a
dokkoláshoz viszont szüksége van az űrállomás robotkarjára, a
CanadaArm-ra, amely elkapja, és a megfelelő dokkolóporthoz mozgatja. A
Dragon v2 (amely 2018-ban indulhat) közvetlenül az űrállomáshoz dokkol
majd, teljesen automatikusan, emberi beavatkozás és a CanadaArm nélkül.
A
SpaceX a Falcon 1-el kezdte, sokan azt látják, gondolják, hogy a Falcon
9 és a Dragon csak úgy hirtelen megjelent, de ez nem igaz, roppant
nehéz úton jutottunk el ide. Az elején alig pár ember alkotta a céget,
és senkinek sem volt tudta, hogy is építsen rakétát. Nem azért én lettem
a fő tervezőmérnök, mert én akartam, hanem egyszerűen nem volt akit
erre a feladatra felvegyek. Egyetlen (jó képességű tervezőmérnök) se
akart csatlakozni. Így lettem én ez az ember, és az első három Falcon 1
indítás jól eltoltam. De a sors ránk mosolygott a negyedik alkalommal,
az volt az első sikeres indításunk, és ma van annak az indításnak a
kilencedik évfordulója.
A
Falcon 1 egy igazán kis rakéta, cirka fél tonnát tud felvinni. Igen
kicsi a Falcon 9-hez képest, amely a 30x akkora teherbírással
rendelkezik, és képes az első fokozatát újra felhasználni, ami a rakéta
egyik legdrágább eleme. Most jön az áramvonalazó kúp újrafelhasználása,
és a végén úgy gondoljuk, mintegy 70-80% újrahasználhatóság elérhető a
Falcon 9-el.
Remélhetőleg
még idén elindulhat a Falcon Heavy, ami sokkal bonyolultabb lett, mint
először gondoltuk. Egyszerűnek kellene lennie, mert két további Falcon 9
első fokozatot kötünk az első mellé, és kész. De nem így lett,
gyakorlatilag mindent újra kellett tervezni a második fokozatot
leszámítva, hogy a megnövekedett terhelésnek és hatásoknak ellenálljon. A
végére a Falcon Heavy csaknem teljesen új jármű lett. De a gyorsító
fokozatok készen vannak, és úton vannak Cape Canaveral felé.
Tehát
elkezdtük tervezni a BFR-t. A BFR teljesen újrafelhasználható, és 150
tonnát képes felvinni. A lényege, hogy teljesen újrafelhasználható.
(Egy
pár pillanatra itt a rakéták melletti képen a teherbírásukat mutatták
be, a Falcon 9 és a Heavy esetében a teherbírásnál immár nem az
újrafelhasználható módban, hanem az egyszer használatos módban elérhető
teherbírást mutatva, így a Falcon 9 ugye ~23 tonnát, a Falcon Heavy ~63
tonnát tud felvinni, a BFR esetében egyszer használatos módban a
teherbírás 250 tonnás értéket mutat)
Most
jön a BFR bemutatása, 31 Raptor hajtómű, összesen 5400 tonnás
tolóerővel, miközben a jármű indítási tömege 4400 tonna. A rakéta és az
űrhajó átmérője 9 méter (korábban egy tweet üzenetben erre utalt - a 9 méteres átmérő az építéshez használt hangár méretéből fakadó korlát - Cifu).
Az űrhajó maga 48 méter hosszú, üres tömege 85 tonna (a terv 75
tonnáról szól jelenleg, de ez mindig nőni szokott, tehát hagytunk 10
tonnát a tömegnövekedésre), 1100 tonnányi üzemanyag mellett 150 tonnányi
terhet tud felvinni, és tipikusan 50 tonna terhet tud visszahozni.
Esszenciájában
arról van szó, hogy összeépítjük a Dragon űrhajót és a Falcon 9 második
fokozatát. Hátul a hajtóművek, előtte az üzemanyag-tartályok, majd a
raktér, ami 8 emelet magas. A tavalyi tervhez képest újdonság a kis
méretű deltaszárny, amely segít a légkörbe való visszatéréskor. A szárny
(és a kilépőélein lévő vezérsíkok) segítenek a légkörbe lépéskor a
megfelelő állásszög megtartásában, a visszahozott hasznos tehertől
függetlenül.
A
túlnyomásos utastér 825 köbméter, 40 kabinnal és nagy közös
helységekkel, illetve egy napkitörésekkor használatos sugár-védet
óvóhellyel. Az út ugye legalább 3 hónap, de akár 6 hónapig is tarthat,
tehát feltehetően mindenkinek egy kabint szeretne, és nem csak egy
széket. Egy kabinban 5-6 ember fér el, ha nagyon összepréseljük őket, de
kényelmesen 2-3 ember elfér egy kabinban. Ezzel még mindig 100 embert
tudunk a Marsra vinni egy úttal.
A
jármű közepén vannak tehát az üzemanyag-tartályok, amelyek 240 tonnányi
mélyhűtött metánt és 860 tonnányi folyékony oxigént tárol. A mélyhűtés
10-12%-nyi pluszt jelent, ami 40 tonna metánt és 60 tonna oxigént jelent
pluszba. A metán tartályon belül van a készenléti tartály, amely a
leszálláshoz szükséges, mivel nem hagyhatod, hogy a hatalmas (fő)
tartályokban kavarogjon a leszálláshoz szükséges kis mennyiség.
A
jármű végén vannak a hajtóművel. A Raptor hajtóművekből négy vákuumra
optimalizált és két légköri változat lesz, de mind a hat kitéríthető. A
vákuum hajtóművek kisebb mértékben, de a légköri hajtóművek nagy
mértékben és nagyon gyorsan. Leszállásnál bármelyik a két légköri
változat közül használható, tehát ha az egyik meghibásodik, semmi
probléma, a másik redundanciát biztosít. Ezzel a leszállás kockázatát
annyira közel szeretnénk a nullához, amennyire lehetséges.
A hajtóművek ISP-je (üzemanyag-hatékonysága)
330 másodperc tengerszinten és 375 másodperc vákuumban, de ez az első
verzió, tehát potenciálisan ez tovább növelhető várhatóan még 5-10
másodperccel, illetve a 250 atmoszférás égéstéri nyomást 300
atmoszférásra növelhetjük majd remélhetőleg.
Az
utántöltés a járművek végének összekapcsolásával valósítható meg, az
üzemanyag-vezetékek összekötése egyszerű lesz, és könnyedén a tankerből a
hajóba tölthető így az üzemanyag. A csatlakozáshoz az első fokozathoz
kapcsolódó rögzítőelemeket használnánk fel újra. Az animáció alapján az
áttöltés kis mértékű gyorsítással valósulna meg, amelyet a finom
pozicionáló hajtóművekkel érnének el (tehát nem szivattyúzás lenne - Cifu).
Ha
a rakéták teherbírását nézzük a Falcon 1-től (további konkurens vagy
korábbi rakétákkal összevetve) a BFR-ig, akkor a fenti ábra szerinti
helyzet van, az alsó végen a Falcon 1 fél tonnás teherbírással, a felső
végen a BFR 150 tonnás teherbírással (megj.: az ábráról nagyon hiányzik a Blue Origin New Glenn rakétája és a NASA SLS hordozórakétája - Cifu). Érdemes megjegyezni, hogy a BFR nagyobb teherbírással bír, mint a Saturn V. még teljesen újrafelhasználható módban is.
De
nézzük meg az indítási költségeket (itt a kép átrendeződik, a bal
oldalon egymás után a BFR, Falcon 1, Falcon 9 és Falcon Heavy
következik). Elsőre marhaságnak tűnik, de nem az. ( Itt egy kissé
szétesett monológ következett; a fő mondanivaló az, hogy a rakétákat nem
újrahasznosítható módban használni olyan, mintha egy Boeing 747
utasszállítót úgy akarnál eladni, hogy minden repülés végén összetöröd,
mondván, hogy több utast vihet, ha nincs futómű, nincsenek leszálláshoz
szükséges ívelőlapok, és az út végén az utasok majd ejtőernyővel
kiugranának - de hát ez őrültség, így senki se venné meg. Tehát a teljes
újrafelhasználás esszenciális a jövőben. - Cifu )
Itt
azt láthatjuk, hogy a LEO pályára való feljutás után rendelkezésre álló
Delta-V (függőleges vektor) és a felvitt tömeg (vízszintes vektor)
hogyan arányul egymáshoz, ha nincs űrbéli utántöltés
Itt a második (felső) értékek akkor, ha egy utántöltést hajtanak végre
Ez
a teljes feltöltés esetén, a diagram szerint 150 tonna hasznos teher
esetén áll rendelkezésre 6km/s Delta-V, ami a tavalyi előadás szerinti
Mars úthoz szükséges - de ezen felül kellene a leszálláshoz is
tartalékolni...
Szintén nagyon fontos az
orbitális pályán való utántöltés. Ha csak simán felküldjük a rakétát,
akkor nem sokkal juthatunk messzebb, de ha tankereket küldünk utána, és
újratöltjük, akkor 150 tonnát tudsz egészen a Marsig eljuttatni. Ha
mindent újra felhasználhatsz, akkor csak az üzemanyagot kell fizetned,
az oxigén ára extrém alacsony, ahogy a metáné is. Az automata randevú,
dokkolás és újratöltés nagyon szükséges.
Eljutottunk
oda, hogy hogy is fizessük ki ezt. Igazából ha nem is áttörés, de egy
felismerés, hogy ha egy olyan rendszert építünk, amely kannibalizálja a
saját szolgáltatásunkat, és a saját szolgáltatásunk redundáns lesz, ide
sorolva a Falcon 9, Falcon Heavy és a Dragon űrhajót is. Akkor jobban
járunk, ha egy szolgáltatással szolgálunk ki mindent, és erre fordítjuk
az összes erőforrásunkat. A partnereink egy része viszont konzervatív,
és először látni szeretné a rakétát párszor repülni, mielőtt megrendeli.
Tehát azt tervezzük, hogy előre megépítünk egy adag Falcon 9 és Falcon
Heavy rakétát illetve Dragon űrhajtó, készleteket felhalmozva belőlük,
amiket újra lehet használni. Majd utána minden erőforrásunkat a BFR
megépítésére fordítjuk. Abban bízunk, hogy a műhold-indításból és az
űrállomás kiszolgálásából származó bevételünk elég lesz az induláshoz.
Nézzük
ezeket. A műhold indításnál egészen új lehetőségeket nyújt egy 9 méter
átmérőjű rakéta. Olyan új műholdakat lehet felvinni, amelyek majdnem 9
méter átmérőjűek. Ha egy új Hubble űrteleszkópot akarsz felvinni, akkor
lehetőség van arra, hogy felküldj egy olyat, amelynek a tükör területe
tízszer nagyobb, mint a jelenlegi Hubble-nak. Mindezt egyben, nem kell
kihajtogatni semmit.
Egy úttal több műholdat lehet felvinni, a régi műholdakat be lehet gyűjteni, ahogy az űrszemetet is.
Szintén
képesnek az űrállomás kiszolgálására. Tudom, hogy egy kicsit nagynak
tűnik az űrállomáshoz képest, de az Űrsikló is nagynak nézett ki, mégis
működött. Képes arra, amire a Dragon most képes, tehát ellátmányt vinni
az űrállomásra, és arra is, amire a Dragon képes lesz, tehát hogy
személyzetet vigyen fel.
Ennél
messzebb is mehet, például a Holdra, a Hold felszínére, és mindezt úgy,
hogy ott nem szükséges az üzemanyag-áttöltés. Egy magas elliptikus
pályán hajtanánk végre az üzemanyag-feltöltést, majd leszállni a Holdon,
és onnan visszatérni, úgy, hogy a Holdon nem szükséges az üzemanyag
gyártását megoldani. Ezzel létre lehet hozni az Alfa Holdbázist, vagy
valamilyen Holdbázist. Azt is sokan látni akarják, hogyan szállítjuk a
raktérből a felszínre a terhet, egy daru segítségével. De a lényeg...
szóval 2017-et írunk... úgy értem, már kellene egy Holdbázisnak lennie,
mi a pokol folyik itt?
És
természetesen a Mars. Hogy több-bolygón élő faj messze többet jelent,
mint egy egyetlen planétán élő faj. Természetesen az első cél az, hogy
leszálljunk a köves / poros talajon, úgy, ahogy korábban említettem.
Felküldöd az űrhajót, újratankolod teljesen és elmész vele a Marsra. A
Marson kell helyi üzemanyag-gyártás, a Mars légköre szén-dioxidban
gazdag, és rengeteg vízjég van, ez CO2-őt és H2O-t ad, amiből gyárthatsz
CH4-t és O2-őt. Ez a Sabatier-eljárás, amit már ismerünk.
Volt
némi kritika, hogy miért használunk égést és rakétákat, amikor
elektromos autókat gyártunk. Nincs mód arra, hogy elektromos rakétát
gyártsunk, örülnék, ha lenne, de hosszú távon a napenergia segítségével a
légkör szén-dioxidja és a víz segítségével gyárthatunk hajtóanyagot.
Alapvetően tehát a Holdon és a Marson majdnem ugyanazt csinálnánk, csak a
Marson mindenképpen szükség van hajtóanyag-készletezésre, hogy
újratölthessük az űrhajót a visszaútra. A Marson kisebb a gravitáció,
tehát nincs szükség a gyorsítórakétára, ahhoz, hogy a Mars felszínéről a
Föld felszínére utazhassunk. Igaz ehhez a hasznos teher mértéke
20-tól... 20-50 tonna lehet.
Ez
egy fizikai szimuláció, elég gyorsan érkezünk a légkörbe, cirka 7,5km/s
sebességgel, a Marshoz nem szükséges ablatív (elégő) hőpajzs, tehát az
egész olyasmi lesz, mintha csak a tesztálláson állnánk. Ez egy többször
használatos hőpajzs, míg a Földi működésnél mindenképpen lesz némi
elhasználódás (a pajzs ugye úgy véd a hőtől, hogy a felülete lassan elég - Cifu),
a Mars légköre annyival kisebb sűrűségű, hogy itt nincs ilyesmiről szó.
A szuperszonikus fékező manőver (sebessége) sokszorosa lesz a Falcon
9-esének, tehát nagyon figyelmesen kell eljárni. A lényeg, hogy a
(Marshoz való beérkezés) sebesség(ének a) nagy részét a légellenállással
el lehet "koptatni".
(A képfelirat szerint 2022-ben két teherhajó szállna le a Marson, megerősíteni a víz jelenlétét és a veszélyeket felmérni, energiaforrást, bányászati és létfenntartó eszközök az elkövetkező utakhoz.
2024-ben 2 teherhajó és 2 személyszállító hajó, további utánpótlás, a hajtóanyag-gyár felállítása, a kiinduló bázis felépítése)
Ez
nem elírás. inkább egy erős kihívás. Tehát mi máris elkezdtük a
rendszert építeni, a fő tartályokhoz való szerszámokat megrendeltük, a
kiszolgáló épületeket elkezdték építeni. Az első űrhajó építését a
következő év (tehát 2018) második negyedévében kezdjük, vagyis
6-9 hónap múlva elkezdjük az első hajót. Elég bizonyos vagyok benne,
hogy 5 év alatt sikerül megépíteni és hogy 5 év múlva indításra kész
lesz. 5 év elég hosszú időnek tűnik számomra. A (rendelkezésre álló)
erőforrások lehetővé teszik, hogy ebben az időintervallumban
megvalósítsuk. De ha nem is ebben az időintervallumban, nem sokkal
később meg fog, gondolom. A fő cél ugyanakkor a Mars, a BFR segítségével
hamarosan városokat hozhatunk létre. Legalább két teherhajót küldünk
2022-ben, további négy hajó, kettő ezekből személyzettel pedig 2024-ben
fog leszállni. Az első a küldetéseknek a célja, hogy megtaláljuk a
legjobb vízforrást, a másodiknak pedig hogy megépítsük az
üzemanyag-gyárat. A hat leszállt űrhajó elegendő terhet vihet, hogy
megépítsük ezt a gyárat. Ez a gyár hatalmas napelem-táblákból, illetve a
vízjég bányászathoz és víz-feldolgozáshoz, valamint a légkörből való
szén-dioxid kivonáshoz szükséges elemekből áll. Ezekből kell előállítani
és tárolni a hajtóanyagot.
A város egyetlen hajóból indul, majd egyre több hajóból...
majd a város elkezd kiépülni és bővülni...
egyre nagyobb...
és nagyobb lesz.
Az idő folyamán jön a terraformálás, és az, hogy egy igazán szép hellyé alakítsuk.
Ha
képes vagy arra, hogy egy Marshoz eljutni képes űrhajót építs, foghatod
azt hajót, és lehetséges a Föld két pontja közötti szuborbitális
repülés, amellyel egy órán belül el lehet jutni bárhova. A belső
analízisünk erről igen érdekes eredményeket mutatott. Nézzék meg:
És ezzel véget is ért az előadás...
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése