Es gibt mehrere Weltraumgeschichten, die wir für 2016 erwarten, aber eine Geschichte könnte - für einige - in den Bereich der Science-Fiction gehören: Irgendwann im kommenden Jahr wird Elon Musk wahrscheinlich seine Pläne zur Kolonisierung des Mars enthüllen.
Anfang 2015 deutete Musk an, dass er seine Strategien für das Mars Colonial Transport System irgendwann Ende 2015 öffentlich bekannt geben würde, sagte aber später, dass die Ankündigung 2016 kommen würde.
"Das Mars-Transportsystem wird eine völlig neue Architektur sein", antwortete Musk während einer Reddit AMA im Januar 2015 auf eine Frage zur Entwicklung von MCT. „[Ich] hoffe, dass ich das gegen Ende dieses Jahres präsentieren kann. Gut, dass wir es nicht früher gemacht haben, da wir viel von Falcon und Dragon gelernt haben. "
Große Raketen
Soweit Einzelheiten bekannt sind, sagte Musk nur, dass er in der Lage sein möchte, 100 Kolonisten gleichzeitig zum Mars zu schicken, und das Ziel sind 100 Tonnen nützliche Nutzlast auf die Marsoberfläche. Dies erfordert offensichtlich ein sehr großes Raumschiff- und Booster-System. “
Er hat die Rakete angeblich BFR (für Big F'n Rocket) und das Raumschiff ähnlich wie BFS genannt.
Und er möchte, dass es wiederverwendbar ist, was laut Musk und SpaceX der Schlüssel ist, um das menschliche Leben multiplanetarisch zu machen. Die kürzlich erfolgte erfolgreiche Rückkehr und vertikale Landung der ersten Stufe des Falcon 9 bringt dies der Realität näher als je zuvor.
Während SpaceX noch keine öffentlich geteilten Konzeptillustrationen hat, haben einige Enthusiasten im Internet ihre Visionen von MCT geteilt, wie diese Diskussion über Reddit und die Zeichnung unten von Ingenieur John Gardi, der kürzlich seine Ideen für das MCT vorgeschlagen hat Reddit.
Die meisten Online-Diskussionen beschreiben die MCT als interplanetare Fähre, bei der das Raumschiff auf dem Boden gebaut und in einem Stück in die Umlaufbahn gebracht und möglicherweise in der erdnahen Umlaufbahn betankt wird. Der Transporter könnte von Raptor-Triebwerken angetrieben werden, bei denen es sich um kryogene Raketentriebwerke mit Methanantrieb handelt, die angeblich von SpaceX entwickelt werden.
Die Herausforderung, große Nutzlasten auf dem Mars zu landen
Während die große Rakete und das Raumschiff eine große Hürde zu sein scheinen, besteht eine noch größere Herausforderung darin, eine Nutzlast von 100 Tonnen mit 100 Kolonisten auf der Marsoberfläche zu landen, wie Musk vorschlägt.
Wie bereits erwähnt, gibt es auf dem Mars ein "Überschallübergangsproblem". Die dünne Marsatmosphäre bietet nicht genügend Aerodynamik, um ein großes Fahrzeug wie wir auf der Erde zu landen, aber es ist dick genug, dass Triebwerke wie das, was von den Apollo-Landern verwendet wurde, nicht verwendet werden können, ohne auf aerodynamische Probleme wie Scheren und unglaublicher Stress für das Fahrzeug.
„Einzigartig für den Mars gibt es eine Lücke zwischen Geschwindigkeit und Höhe unterhalb von Mach 5“, erklärte Rob Manning vom Jet Propulsion Laboratory in unserem Artikel aus dem Jahr 2007. „Die Lücke besteht zwischen der Lieferfähigkeit großer Eintrittssysteme auf dem Mars und der Fähigkeit von Super -und Unterschallverzögerungstechnologien, um die Schallgeschwindigkeit zu unterschreiten. “
Mit der aktuellen Landetechnologie hat ein großes, schweres Fahrzeug in Menschengröße, das durch die dünne, flüchtige Atmosphäre des Mars streift, nur etwa 90 Sekunden Zeit, um von Mach 5 auf unter Mach 1 zu verlangsamen, sich von einem Raumschiff zu einem Lander zu verändern und neu auszurichten Setzen Sie Fallschirme ein, um weiter zu verlangsamen, und verwenden Sie Triebwerke, um zum Landeplatz zu gelangen, und setzen Sie sie sanft auf.
90 Sekunden sind nicht genug Zeit, und die für Rover wie Spirit and Opportunity verwendeten Airbags und sogar das für den Curiosity Rover verwendete Skycrane-System können nicht ausreichend vergrößert werden, um die für Menschen auf dem Mars erforderliche Nutzlast zu erreichen.
Die NASA hat dieses Problem in geringem Maße angegangen und aufblasbare Aeroshells getestet, die einen ausreichenden Luftwiderstand bieten, um abzubremsen und größere Nutzlasten zu liefern. Als Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (HIAD) bezeichnet, ist dies die beste Hoffnung am Horizont, große Nutzlasten auf dem Mars zu landen.
Das Experiment für aufblasbare Wiedereintrittsfahrzeuge (IRVE-3) wurde 2012 erfolgreich getestet. Es wurde aus High-Tech-Stoff hergestellt und aufgeblasen, um die Form und Struktur eines Pilzes zu erzeugen. Im aufgeblasenen Zustand hat der IRVE-3 einen Durchmesser von etwa 3 Metern und besteht aus sieben riesigen geflochtenen Kevlar-Ringen, die gestapelt und zusammengezurrt sind. Anschließend wird er von einer Wärmedecke bedeckt, die aus Schichten hitzebeständiger Materialien besteht. Diese Art von Aeroshells kann auch einen Auftrieb erzeugen, der eine zusätzliche Verlangsamung des Fahrzeugs ermöglichen würde.
"Die NASA entwickelt und testet derzeit HIADs - eine neue Klasse relativ leichter einsetzbarer Aeroshells, die sicher mehr als 22 Tonnen an die Marsoberfläche liefern können", sagte Steve Gaddis, GCD-Manager am Langley Research Center der NASA, in einer Pressemitteilung der NASA im September 2015.
Die NASA geht davon aus, dass ein auf dem Mars landendes Raumschiff mit Besatzung zwischen 15 und 30 Tonnen wiegen wird, und die Weltraumbehörde sucht im Rahmen ihrer Big Idea Challenge nach Ideen, wie Aeroshells hergestellt werden können, die groß genug sind, um diese Aufgabe zu erfüllen.
Mit der aktuellen Technologie könnte die Landung der 100 Tonnen, die Musk sich vorstellt, unerreichbar sein. Aber wenn es jemanden gibt, der es herausfinden und erledigen kann, könnte Elon Musk genau diese Person sein.
Zusätzliche Lektüre: Alan Boyle über Geekwire, GQ-Interview von Elon Musk.
