Det er flere romhistorier vi forventer for 2016, men en historie kan synes - for noen - å høre hjemme i science fiction-riket: En gang i det kommende år vil Elon Musk sannsynligvis avsløre planene sine for å kolonisere Mars.
Tidlig i 2015 antydet Musk at han ville offentliggjøre strategiene sine for Mars Colonial Transport-systemet en gang i slutten av 2015, men sa senere at kunngjøringen ville komme i 2016.
"Mars transportsystemet vil være en helt ny arkitektur," sa Musk under en Reddit AMA i januar 2015, og svarte på et spørsmål om utviklingen av MCT. ”[Jeg] håper å presentere det mot slutten av dette året. Bra, vi gjorde det ikke før, da vi har lært enormt mye av Falcon og Dragon. "
Store raketter
Så langt det gjelder noen detaljer, sa Musk bare at han ønsker å kunne sende 100 kolonister til Mars om gangen, og "målet er 100 tonn nyttig nyttelast til overflaten av Mars. Dette krever åpenbart et veldig stort romskip og booster-system. ”
Han har visstnok kalt raketten BFR (for Big F’n Rocket) og romskipet på samme måte som BFS.
Og han vil at det skal kunne brukes på nytt, noe Musk og SpaceX har sagt er nøkkelen til å gjøre menneskelivet multiplanetært. Den nylige vellykkede retur og vertikale landing av Falcon 9s første trinn gjør det nærmere virkeligheten enn noen gang.
Mens SpaceX ikke har noen offentlig delte konseptillustrasjoner foreløpig, har noen få ildsjeler på nettet delt sine visjoner om MCT, for eksempel denne diskusjonen om Reddit, og tegningen nedenfor av ingeniøren John Gardi, som nylig foreslo ideene sine for MCT om Reddit.
De fleste diskusjoner på nettet beskriver MCT som en interplanetær ferge, med romskipet bygget på bakken og lansert i bane i ett stykke og kanskje tanket i bane på lav jord. Transportøren kan drives av Raptor-motorer, som er kryogene metan-drevne rakettmotorer som ryktes å være under utvikling av SpaceX.
Utfordringen med å lande store nyttelaster på Mars
Mens den store raketten og romskipet kan se ut til å være et stort hinder, er en enda større utfordring hvordan man lander en nyttelast på 100 tonn med 100 kolonister, slik Musk foreslår, på Mars-overflaten.
Som vi har diskutert tidligere, er det et “Supersonic Transition Problem” på Mars. Mars 'tynne atmosfære gir ikke en tilstrekkelig aerodynamikk til å lande et stort kjøretøy som vi kan på Jorden, men det er tykt nok til at thrustere som det som ble brukt av Apollo-landsmennene ikke kan brukes uten å oppstå med aerodynamiske problemer som blanke og utrolig stress på kjøretøyet.
"Unikt for Mars, det er en hastighet i høyden over høyden under Mach 5," forklarte Rob Manning fra Jet Propulsion Laboratory i vår artikkel fra 2007. “Gapet er mellom leveringsevnen til store inngangssystemer på Mars og muligheten til super -og sub-sonic decelerator-teknologier for å komme under lydens hastighet. ”
Med dagens landingsteknologi har et stort, tungt menneskelig størrelse kjøretøy som streiker gjennom Mars 'tynne, flyktige atmosfære, bare rundt 90 sekunder å sakte fra Mach 5 til under Mach 1, endre og orientere seg fra å være et romfartøy til en lander , distribuer fallskjerm for å bremse ytterligere, og bruk deretter thrustere til å oversette til landingsstedet og forsiktig berøre.
90 sekunder er ikke nok tid, og kollisjonsputene som brukes til rovere som Spirit og Opportunity og til og med Skycrane-systemet som brukes til Curiosity-roveren, kan ikke skaleres opp nok til å lande størrelsen på nyttelastene som er nødvendig for mennesker på Mars.
NASA har tatt opp dette problemet i liten grad, og har testet ut oppblåsbare aeroshells som kan gi tilstrekkelig aerodynamisk drag til å bremse og levere større nyttelast. Kalt Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (HIAD), dette er det beste håpet i horisonten for å lande store nyttelaster på Mars.
Det oppblåsbare Reentry Vehicle Experiment (IRVE-3) ble testet vellykket i 2012. Det var laget av høyteknologisk stoff og oppblåst for å skape form og struktur som ligner på en sopp. Når den er oppblåst, er IRVE-3 omtrent 3 meter i diameter, og består av syv gigantiske flettede Kevlarringer som er stablet og surret sammen - deretter dekket av et termisk teppe som består av lag med varmebestandige materialer. Slike aeroshells kan også generere løft, noe som vil gi mulighet for ytterligere bremsing av kjøretøyet.
"NASA utvikler og tester for tiden HIAD-er - en ny klasse av relativt lette, utsettbare aeroshells som trygt kan levere mer enn 22 tonn til overflaten av Mars," sier Steve Gaddis, GCD-sjef ved NASAs Langley Research Center i en pressemelding fra NASA i september 2015.
NASA forventer at et bemannet romfartøy som lander på Mars vil veie mellom 15 og 30 tonn, og romfartsorganet leter etter ideer gjennom sin Big Idea Challenge for hvordan man lager aeroshells store nok til å gjøre jobben.
Med dagens teknologi kan det å lande de 100 tonn som Musk ser for seg være utenfor rekkevidde. Men hvis det er noen som kan finne ut av det og få det til, kan Elon Musk være den personen.
Ekstra lesing: Alan Boyle på Geekwire, GQ-intervju av Elon Musk.
