Prezentacja Elona Muska na temat architektury Starship
Starship Mk1 w ośrodku SpaceX w Boca Chica w Teksasie (Źródło: SpaceX)
W nocy z 28 na 29 września czasu polskiego w ośrodku SpaceX w Boca Chica w Teksasie odbyła się prezentacja Elona Muska, CEO SpaceX, podczas której przedstawił on najświeższe informacje dotyczące planów budowy nowej rakiety, nad którą pracuje obecnie firma – Super Heavy/Starship. Ma to być rakieta w pełni wielokrotnego użytku składająca się z dwóch stopni: Super Heavy – boostera, oraz Starship – drugiego stopnia, mającego być jednocześnie załogowym statkiem kosmicznym. System w całości również będzie nosił nazwę Starship. Nowa architektura ma znacząco zmniejszyć koszt dostępu do przestrzeni kosmicznej oraz umożliwić stworzenie stałych baz i kolonii na Księżycu oraz na Marsie.
Musk rozpoczął prezentację od stwierdzenia, że ważne jest, aby inspirować ludzi, żeby mogli oni z ekscytacją patrzeć w przyszłość. Jest to jeden z celów działań SpaceX, zmierzających do sprawienia, aby ludzkość stała się cywilizacją multiplanetarną – nie tylko rozwiązywanie konkretnych problemów, ale także uczynienie wizji przyszłości fascynującą. Musk uważa, że niezbędnym krokiem do zasiedlenia innych planet jest sprawienie, aby loty w kosmos przypominały obecny transport powietrzny za pomocą samolotów, do czego konieczne jest stworzenie rakiety w pełni wielokrotnego użytku.
Następnie przeszedł on do krótkiego opisu początków i rozwoju SpaceX, przedstawiając nagranie z pierwszego udanego lotu Falcona 1, który odbył się dokładnie 11 lat przed prezentacją. Wspomniał także o tym, że firma chciała odzyskiwać pierwszy stopień rakiety przy pomocy spadochronów, jednakże metoda ta okazała się nieefektywna, co doprowadziło do tego, że firma rozpoczęła testy rozwiązania opierającego się na lądowaniu za pomocą silników. Musk zaprezentował nagranie przedstawiające testy pojazdu Grasshopper, który służył SpaceX do testowania i nauki sposobów precyzyjnego sterowania rakietą i lądowania za pomocą silnika. Zauważył także, że testowy egzemplarz Starshipa, znajdujący się w czasie prezentacji za plecami Muska, ma odbyć podobny lot jak Grasshopper, z tym że na wysokość 20 km, być może już w ciągu najbliższych dwóch miesięcy. Wspomniał także o udanym pierwszym starcie Falcona Heavy i lądowaniu dwóch bocznych boosterów w 2018 roku.
Później Musk przeszedł do właściwej części prezentacji, rozpoczynając od przedstawienia podstawowych danych technicznych dotyczących drugiego stopnia nowej rakiety – Starship. Pojazd o długości 50 metrów i średnicy 9 metrów ma wraz z boosterem mieć możliwość dostarczenia na niską orbitę okołoziemską (LEO) ok. 150 ton ładunku, biorąc pod uwagę odzysk wszystkich elementów rakiety. Docelowo masa pojazdu bez paliwa ma wynosić ok. 120 ton. Pierwszy prototyp jest znacznie cięższy – jego masa to ok. 200 ton – jednakże w miarę powstawania kolejnych egzemplarzy liczba ta ma spadać, ze względu na usprawnienia w projekcie oraz procesach wytwarzania.
Musk zaprezentował także animację, na której widać w jaki sposób Starship będzie lądował. Ma on wchodzić w atmosferę pod kątem ok. 60 stopni i stopniowo opadać po coraz bardziej pionowej trajektorii, aby wytracić jak najwięcej prędkości. Następnie ma wykonać manewr obrotu do pionu i wylądować za pomocą silników.
Starship ma posiadać sześć silników Raptor, w tym trzy atmosferyczne w środku oraz trzy próżniowe (z wydłużoną dyszą) na zewnątrz. Silniki atmosferyczne mają mieć możliwość sterowania kierunkiem ciągu poprzez wychylanie całego silnika.
Jeśli chodzi o osłonę termiczną, po rozważeniu wielu różnych pomysłów ostatecznie zdecydowano się na zastosowanie ceramicznych sześciokątnych płytek od nawietrznej strony pojazdu, która będzie najbardziej narażona na wysokie temperatury. Musk wspomniał przy okazji, że budowanie całego pojazdu ze stali nierdzewnej było najlepszą decyzją w projekcie Starship. W kriogenicznych temperaturach jej wytrzymałość jest podobna jak w przypadku zaawansowanych materiałów kompozytowych czy stopów aluminium z litem (Al-Li), a jednocześnie ma bardzo wysoką temperaturę topnienia. Dzięki temu od strony zawietrznej przy lądowaniu nie będzie potrzebna żadna osłona termiczna, natomiast od strony nawietrznej grubość (a więc i masa) osłony może być znacznie zredukowana w porównaniu do innych materiałów. Kluczowa jest maksymalna temperatura na interfejsie pomiędzy osłoną termiczną i kadłubem, która w przypadku stali może być bardzo wysoka. Biorąc to pod uwagę, rakieta ze stali to najlżejsza możliwa architektura rakiety wielokrotnego użytku. Duże znaczenie ma również cena stali, kilkadziesiąt razy niższa od ceny włókien węglowych, a także łatwość jej obróbki.
Następnie Musk przeszedł do opisu pierwszego stopnia – Super Heavy. U jego podstawy ma znaleźć się nawet do 37 silników Raptor, chociaż Musk stwierdził, że na początku z pewnością będzie ich mniej, być może tylko ok. 24 silników. Docelowo firma będzie chciała osiągnąć stosunek ciągu do ciężaru rakiety na poziomie ok. 1,5. Wg Muska tak wysoka wartość ma dużo większy sens w przypadku rakiet wielokrotnego użytku. Lotki sterowe znajdujące się w górnej części boostera mają mieć zmieniony kształt w porównaniu do Falcona 9, jak widać na poniższym schemacie.
W kolejnej części CEO SpaceX opowiedział o postępach w testach, prezentując nagrania z uruchomienia silnika Raptor oraz z ostatniego lotu Starhoppera.
Następnie przedstawił on animację lotu Starshipa, od startu, przez lądowanie boostera, tankowanie na orbicie i lądowanie statku. Podkreślił przy tym, że tankowanie Starshipa na orbicie jest kluczowe w kontekście regularnych lotów na Księżyc i na Marsa, ponieważ pozwala na zabranie do miejsca docelowego takiej samej masy, jaką Starship będzie w stanie wynieść na niską orbitę okołoziemską (LEO). Musk podkreślił, że poprzez zaprojektowanie systemów dokowania załogowego statku Dragon do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), które zostały już przetestowane w praktyce podczas misji Crew Demo-1, firma zyskała doświadczenie, które zaprocentuje podczas tworzenia systemów i procedur związanych z tankowaniem na orbicie. Z animacji wynika również, że firma przynajmniej na razie zrezygnowała z koncepcji lądowania boostera bezpośrednio na platformie.
Na koniec prezentacji Musk powiedział, że fascynujące byłoby stworzenie stałej bazy na Księżycu, chociażby do celów naukowych, tak jak np. obecnie istnieją bazy tego typu na Antarktydzie. Głównym celem jest jednak wciąż wytyczenie ścieżki do stworzenia samowystarczalnego miasta na Marsie. Musk uważa, że powinniśmy zrobić co w naszej mocy, żeby podtrzymać ogień życia i świadomości, a do tego konieczne jest stanie się cywilizacją multiplanetarną.
Kilka minut po prezentacji odbyła się sesja Q&A, podczas której zgromadzeni w Boca Chica dziennikarze mogli zadawać Muskowi pytania.
Czy mógłbyś opowiedzieć trochę więcej szczegółów na temat programu lotów testowych Starshipów Mk1 oraz Mk2, budowanego aktualnie na Florydzie? Jak wyglądają postępy i przygotowanie do lotu testowego, lotu na orbitę, czy też misji komercyjnej?
ELON MUSKPodczas prac rozwojowych w niezbadanym obszarze ciężko jest precyzyjnie przewidzieć takie rzeczy, ale myślę, że sprawy będą posuwać się bardzo szybko. Planujemy lot wersji Mk1 na 20 kilometrów w ciągu następnych 1-2 miesięcy. Potem naszym kolejnym startem może być nawet lot testowy na orbitę wraz z gotowym pierwszym stopniem. W zasadzie to wyrzucam z siebie teraz strumień świadomości... Najprawdopodobniej nie polecimy na orbitę wersją Mk1, ale powinno się udać wersją Mk3, którą zbudujemy również tutaj. W zasadzie, to zaczynamy ją budować już za miesiąc.
Przepraszam też za komentarz pomiędzy pytaniami, ale chciałbym podziękować Yusaku Maezawa za jego olbrzymie wsparcie. On jest świetny! Wkłada bardzo dużo środków, żeby nam pomóc ze Starshipem, jestem mu za to bardzo wdzięczny.
Żeby trochę uporządkować: będziemy budować statki oraz boostery, zarówno na Boca jak i Cape, tak szybko jak to możliwe. Będzie naprawdę świetnie widzieć całą zgraję tych pojazdów, nie tylko jeden prototyp. Usprawniamy wykładniczo nie tylko projekt, ale także procesy produkcji. Na przykład sposób w jaki budowaliśmy pierścienie Mk1 - składają się one z płatów, które wspólnie tworzą okrąg. Przy Mk3 i następnych wersjach, będziemy zasadniczo brać szpulę blachy, rozwijać ją, zmieniać krzywiznę gięcia na odpowiednią i wykonamy pojedynczy spaw liniowy. No i będzie cieńsza, co uczyni prototyp lżejszym i tańszym.
Szybkość z jaką będziemy budować kolejne egzemplarze będzie szalona jak na standardy przemysłu kosmicznego. Myślę, że Mk2 zostanie zbudowany w ciągu kilku najbliższych miesięcy, a Mk3 pewnie w ciągu 3 miesięcy. Mk4 - 4, może 5 miesięcy. Najprawdopodobniej polecimy na orbitę Mk4 lub Mk5. Zabrzmi to jak totalne szaleństwo, ale będziemy próbować osiągnąć orbitę w ciągu następnych sześciu miesięcy. Jeśli szybkość postępów nadal będzie wykładnicza, myślę, że odpowiednim jest powiedzieć, że stanie się to w ciągu kilku miesięcy.
Wcześniej, we wrześniu 2014 roku, podczas ceremonii rozpoczęcia prac budowlanych stwierdziłeś, że pierwsza międzyplanetarna, załogowa misja może wystartować z Boca Chica. Czy nadal tak uważasz?
ELON MUSKTak, myślę, że to możliwe, żeby pierwsza załogowa misja Starship wystartowała z Boca. Ekipy Cape i Boca wewnętrznie współzawodniczą. Według mojej wiedzy, misje załogowe będą startować z obu lokalizacji. Myślę, że to bardzo prawdopodobne, że misja załogowa wystartuje z Boca i jest przynajmniej 50% szans, że będzie to pierwsza misja.
Cześć Elon, ten manewr nurkowania wraz z przejściem do pionowego lądowania, to będzie coś warte zobaczenia. Czy ten egzemplarz za tobą, czy on jako pierwszy poleci na 20 km i wykona go tutaj, za tobą, czy może na barce?
ELON MUSKW zasadzie, to miejsce z którego wystartował Hopper, będzie miejscem, z którego to wystartuje. To jest tutaj blisko, zaraz obok nas. I tak, manewr, który widzieliście zostanie wykonany podczas tego lotu. Gdy dojdziemy do Mk3, może Mk4, myślę, że to będzie dobry moment, żeby przejść z silników sterujących na zimny gaz na silniki na gorący gaz. Używanie sprężonego tlenu jako materiału pędnego pozwala uzyskać mały impuls właściwy (Isp), 60, może 70 jeśli ma się szczęście. Wykorzystując metan i tlen, można uzyskać nawet 300 Isp w ogóle się nie starając. Nawet bez chłodzenia regeneratywnego. Z chłodzeniem 350, nawet 360. Mówimy o czymś z 5-6 razy lepszym stosunkiem ciągu do masy niż w wersji Mk1. Jeśli będziemy mieli napęd o takiej wydajności, to nie musimy używać Raptorów, żeby skorygować prędkość poziomą. Aktualnie, gdy Raptory zostaną uruchomione, powodują przyspieszenie w złym kierunku i potem muszą to skorygować w drugą stronę. Jeśli będziemy mieli odpowiednio wydajne silniki manewrowe, możemy ich użyć do zmiany pozycji statku, dopiero wtedy odpalić główne silniki i wylądować. Tak będzie lepiej.
One pracują w cyklu opartym na ciśnieniu?
ELON MUSKTak, w cyklu opartym na ciśnieniu, metan i tlen pod wysokim ciśnieniem. Świetne jest to, że nie ma znaczenia w jakim położeniu statku się ich używa, możesz je odpalić w dowolnym położeniu, przy dowolnym przeciążeniu, i tak zadziałają.
Dwa pytania, jeśli mogę. Jedno techniczne, uzupełniające do prezentacji. Żeby zrobić coś użytecznego na orbicie, będziecie potrzebowali zarówno booster jak i Starship, prawda?
ELON MUSKTak, Starship nie da rady osiągnąć orbity bez boostera. Wszędzie poza Ziemią (nie licząc Wenus), czy to na Marsie, czy Księżycu (zakładając, że będzie tam sprzęt do produkcji paliwa), Starship może z łatwością sam wejść na orbitę (SSTO) i wrócić na Ziemię, bez boostera. Ziemia ma silną grawitację i grubą atmosferę. W zasadzie, to jeśli byśmy go niesamowicie odchudzili, mógłby sam, bez boostera, wejść na orbitę, ale nie zostałby odzyskany, co mijałoby się z celem.
Chciałem jeszcze zapytać, administrator NASA, Jim Bridenstine, zatweetował ostatnio na temat tej prezentacji, że jest zaniepokojony entuzjazmem wykazywanym w odniesieniu do różnych projektów SpaceX. Jestem ciekaw, czy możesz to jakoś skomentować lub odpowiedzieć na to?
ELON MUSKCóż, na pewno z punktu widzenia zasobów SpaceX, są one w przytłaczającej większości skierowane w stronę Falcona i Dragona. Żeby było jasne, tylko nieznaczna część SpaceX pracowała nad Starshipem. Mniej niż 5%, generalnie. Najtrudniejsza część, która wymaga dużej ilości zasobów, to optymalizowanie czegoś po fazie prototypu i doprowadzenie tego do produkcji masowej. Więc, dla jasności, większość naszych zasobów skupionych jest na Falconie i Dragonie, szczególnie na załogowym Dragonie.
Jak wyobrażacie sobie przechowywanie metanu i tlenu w zbiornikach, żeby nie odparowywały w znacznych ilościach podczas wielomiesięcznych międzyplanetarnych podróży na Marsa? Oraz bardziej przyziemne pytanie, jaka jest wasza strategia unikania zanieczyszczeń, w końcu budujecie to na zewnątrz, nie w fabryce?
ELON MUSKTo są odległe pytania. Są ważne, ale będą miały znaczenie dopiero w kolejnych latach. Utrzymywanie paliwa do lądowania w stanie ciekłym w drodze na Marsie jest łatwiejsze niż się wydaje. Generalnie tak samo jak się przechowuje kriogeniczne paliwo na Ziemi przez dłuższy okres, stosuje się płaszcz próżniowy. Zasadniczo użyjemy zbiorników (header tanks) większych niż te i odpompujemy z nich powietrze, więc zasadniczo będziemy mieli zbiornik w zbiorniku, z wieloma warstwami izolacji. W ten sposób można utrzymać ciecze kriogeniczne przez wiele miesięcy, bez problemu. To wymaga minimalnej ilości energii, nie trzeba się nawet martwić odparowywaniem. Wystarczy zużyć niewiele energii, żeby je schłodzić. W próżni rzeczy działają dziwnie, inaczej niż na Ziemi, bo nie istnieje coś takiego jak chłodzenie konwekcyjne. Rakieta od strony Słońca jest bardzo gorąca, a z drugiej niezwykle zimna, nawet 3 Kelwiny. Więc generalnie chcesz trzymać gorące rzeczy po gorącej stronie, a zimne po zimnej. Nie jest to duży problem.
Co do zanieczyszczenia Marsa, to po pierwsze zrobimy oczywiście wszystko, żeby tego uniknąć, ale ostatecznie jeśli chcemy wysłać ludzi na Marsa, jest to duże zanieczyszczenie samo w sobie. Nie wydaje mi się, żeby jakaś ziemska bakteria przetrwała długo na Marsie. To co czyni Marsa nieprzyjaznym, to fakt, że jest tam zarówno zimno, jak i występuje dużo promieniowania ultrafioletowego. Gdyby było albo zimno, albo występował ultrafiolet, organizmy mogłyby wyewoluować w taki sposób, żeby sobie z tym poradzić. Zimno zwalnia procesy metaboliczne, a ultrafiolet szatkuje DNA. Utrzymanie się życia na powierzchni Marsa jest bardzo trudne, dlatego też do tej pory nie znaleźliśmy śladów życia na Marsie. Jeśli jest tam jakieś życie, będzie ono głęboko pod glebą i będzie bardzo odporne.
Warto też zauważyć, że w historii zdarzało się, że kawałki Ziemi były wybijane przez meteoryty, tak samo jak kawałki Marsa. Ziemia i Mars wymieniły się materiałem skalnym wiele razy w ciągu ostatnich kilkuset milionów lat.
Ciekaw jestem twojej wizji odnośnie tego terenu. Wiesz, gdy przejeżdżasz obok i widzisz to, wydaje się to surrealistyczne. Wiem, że twoja wizja to może nie rządowy kosmodrom, jak Cape Canaveral, ale jak sobie to wyobrażasz, jako prywatny, komercyjny port kosmiczny?
ELON MUSKNa pewno będzie tu ciekawiej i fajniej niż teraz. Powód, dla którego teraz nie jest, to fakt, że zajęłoby nam zbyt długo, żeby postawić budynki. Z tego powodu zbudowaliśmy to wszystko na zewnątrz. Ostatnio stosuję zarządzanie przez rymowanie: “If the schedule is long - it’s wrong, and if it’s tight - it’s right” (jeśli harmonogram jest długi, jest zły, jeśli jest napięty, jest dobry). To działa! SR-71, najszybszy samolot w historii (i najfajniejszy samolot w historii) nie miał żadnego systemu obrony przeciw pociskom, poza jednym: przyspieszeniem. Próbowano go zestrzelić wiele razy, z zerowym skutkiem.
Czy możesz nam dać szybki pogląd na to jak będzie wyglądało to miejsce za 10 lat, gdy będziecie latać załogowo?
ELON MUSKMyślę, że będzie tu dużo więcej budynków i dużo więcej sprzętu. Zdecydowanie więcej sprzętu niż jest tutaj teraz. Jedną z rzeczy, która myślę, że będzie bardzo ważna, to produkcja paliwa na miejscu. Przywożenie tysięcy ton ciekłego tlenu na platformę nie ma sensu, powinniśmy produkować ciekły tlen tutaj. Mamy przecież gazowy tlen w atmosferze, potrzebujemy tylko prądu. Swoją drogą, produkcja paliwa na Marsie będzie w pełni odnawialna, ponieważ będziemy używać paneli słonecznych, skraplać dwutlenek węgla z atmosfery i pozyskiwać wodę z lodu (Mars posiada olbrzymie zasoby lodu). Generalnie łączysz H2O z CO2 i dostajesz CH4 i O2. To bardzo długi proces, wykorzystujący reakcję Sabatiera, by stworzyć metan i tlen. Ten sam system, który opracowujemy dla Marsa będzie w przyszłości używany na Ziemi. W długiej perspektywie będziemy produkować paliwo do rakiet korzystając z energii słonecznej. Pozyskiwać dwutlenek węgla z atmosfery, używać wody, łączyć to i otrzymywać metan i tlen. W rezultacie będzie to zrównoważony i odnawialny proces zarówno na Ziemi jak i Marsie.
Zajęło wam sporo czasu, by we współpracy z FAA otrzymać zgodę na pojedynczy lot Starhoppera na wysokość 250 metrów. Teraz mówisz o starcie dużo większego pojazdu, na dużo większą wysokość, a docelowo na orbitę. Jak wygląda sprawa pozwolenia na to wszystko i czy starty będą mogły koegzystować z okolicznymi mieszkańcami?
ELON MUSKWłaściwie, to z oddziałem FAA do spraw przestrzeni kosmicznej współpracowało się świetnie. Był bardzo przychylny. Naprawdę, chciałbym w zasadzie podziękować FAA za wsparcie. Opóźnienie związane z działalnością regulacyjną było minimalne i uzasadnione. Naprawdę doceniamy wsparcie. Myślę, że FAA zadaje odpowiednie pytania i chce, żeby wszystko odbywało się w bezpieczny sposób, tak jak i my. Musimy się upewni, że niebezpieczeństwo dla ludzi jest minimalne. To te same rzeczy, przez jakie przechodzimy z Falconem 9 i Dragonem i przez 17 lat, podczas których istnieje SpaceX, wszystko szło dobrze. Jestem pozytywnie nastawiony co do tego, nie widzę żadnych fundamentalnych przeszkód. Współpracujemy z mieszkańcami Boca Chica, ponieważ uważamy, że z czasem mieszkanie tutaj będzie dokuczliwe, ponieważ miasteczko będzie musiało być wiele razy ewakuowane ze względów bezpieczeństwa. Nie będzie to zbyt komfortowe. Myślę, że niebezpieczeństwo dla mieszkańców miasteczka jest małe, ale nie znikome, a chcemy by było jak najmniejsze. Prawdopodobnie będziemy musieli wyludnić miasteczko i złożyliśmy mieszkańcom ofertę, aby tego dokonać.
Po aktualizacji projektu, jestem ciekaw, czy 100 osób jest nadal głównym celem dla typowych misji załogowych i jakie są postępy z systemem podtrzymywania życia dla pierwszego lotu testowego i może dla lotu pana Maezawy w najbliższych latach?
ELON MUSKMyślę, że Starship nadal może pomieścić 100 osób. Przestrzeń użytkowa pod ciśnieniem to około 1000 m3. Mając sto osób, wypada 10 m3 na osobę, co jest całkiem sporą przestrzenią. Szczególnie w warunkach mikrograwitacji jest to całkiem dużo. W przeciwieństwie do sytuacji z grawitacją, gdzie możesz żyć tylko na jednej płaszczyźnie (powierzchni), w warunkach mikrograwitacji możesz żyć na sześciu powierzchniach. Na każdej płaszczyźnie sześcianu. Myślę, że jest w środku więcej miejsca niż się wydaje. Swoją drogą, 1000 m3 to mniej więcej tyle, ile jest przestrzeni użytkowej na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Lot Starship to trochę tak, jakby umieszczać na orbicie objętość ISS przy każdym starcie, to sporo. Możemy też zrobić większy, jeśli będzie taka potrzeba.
Za tobą widzimy prototyp Starshipa, Mk1, mówiłeś trochę o tym, jak planujecie budować Super Heavy, czy mógłbyś nam przedstawić więcej szczegółów na temat tego jakie są postępy, gdzie dokładnie będzie on budowany i kiedy będziemy mogli go zobaczyć na stanowisku testowym czy platformie startowej?
ELON MUSKPriorytetem jest zbudowanie przynajmniej dwóch Starshipów w każdej lokalizacji – w Boca Chica i na Cape – i następnie rozpoczęcie budowy boostera. Tak więc zbudujemy Starshipy od Mk1 do Mk4 zanim zaczniemy budować booster Mk1, wtedy będziemy pracować nad dwoma boosterami, Mk1 i Mk2, na Cape i w Boca. Głównym ograniczeniem jeśli chodzi o wystrzelenie boostera są silniki, ponieważ potrzeba ich bardzo wiele. Dlatego też zwiększenie tempa budowy Raptorów jest tak istotne, aby móc zbudować booster. Zbiorniki, nogi czy lotki sterowe nie są ograniczeniem i można je wytworzyć szybko, potrzeba jednak co najmniej 24, a najlepiej 31 silników, aby wystartować. To bardzo duża liczba. Starship Mk1 i Mk2 mają tylko po trzy silniki Raptor, Mk3 i Mk4 mają po sześć. Biorąc pod uwagę silniki testowe, od chwili obecnej do osiągnięcia orbity będzie potrzebne prawdopodobnie około 100 Raptorów, a obecnie tempo produkcji to ok. 8-10 dni na jeden silnik, w ciągu kilku miesięcy czas ten powinien spaść do kilku dni, a celem jest budowanie jednego Raptora dziennie w pierwszym kwartale przyszłego roku, albo nawet wcześniej.
A kiedy ludzie polecą tym pojazdem w kosmos?
ELON MUSKMyślę że potencjalnie mogą polecieć już w przyszłym roku. Jeśli uda nam się osiągnąć orbitę w ciągu ok. sześciu miesięcy, a ma to być rakieta wielokrotnego użytku, zarówno booster jak i statek, będziemy mogli przeprowadzić wiele lotów w krótkim czasie, aby wykazać niezawodność. W przypadku jednorazowych pojazdów, jeśli przykładowo chcemy przeprowadzić dziesięć lotów, aby pokazać, że pojazd jest niezawodny, trzeba zbudować i zniszczyć dziesięć egzemplarzy. My możemy odbyć dziesięć lotów np. w ciągu dziesięciu dni. Kiedy mówię o szybkim wielokrotnym użyciu (ang. rapid reusability), mam na myśli 20 lotów boostera dziennie i 3-4 loty statku dziennie. Jedynym powodem dla którego statek potrzebuje więcej czasu, jest konieczność przeczekania kilku orbit, aby ślad orbitalny statku przeciął miejsce lądowania, wynika to z mechaniki orbitalnej, jest to konieczne dla orbit innych niż równikowa. Przez to potrzebne jest prawdopodobnie ok. 6 godzin, zanim statek będzie mógł wrócić i wylądować. Interesujące może być wzięcie pod uwagę całkowitej masy, jaka może zostać wyniesiona na orbitę przez system wielokrotnego użytku, kiedy posiada się znaczącą flotę aktywnych pojazdów. Jeżeli Starship może wynieść na orbitę 150 ton i może teoretycznie lecieć 3 razy dziennie przez 365 dni w roku, czyli ok. 1000 razy w ciągu roku, a booster nawet częściej, daje to 150 tysięcy ton na orbicie rocznie na każdy statek. A jeżeli mielibyśmy dziesięć statków, byłoby to już 1,5 miliona ton na orbicie rocznie, i tak dalej. Jeżeli weźmiemy pod uwagę możliwości wszystkich innych rakiet na Ziemi, w tym Falcona, myślę że jest to obecnie ok. 200-300 ton, jeśli wszystkie rakiety startowałyby z maksymalną możliwą częstotliwością. Mówimy więc o 1000 razy większych możliwościach w przypadku floty Starshipów w porównaniu do obecnych możliwości całego świata. Wszystkie inne rakiety, w tym nasze, stanowiłyby 0,1%. Coś takiego jest potrzebne, jeśli chce się zbudować miasto na Marsie. To po prostu musi zostać zrobione.
Systemy podtrzymywania życia nie są trywialną sprawą. Oczywiście budujecie bardzo skomplikowany sprzęt, czy myślicie o systemie zamkniętym, regeneracyjnym? Chcecie opracować go samemu, czy może skorzystać z istniejących projektów, np. jak na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej? Oczywiście nie wystrzelicie 100 osób w czasie pierwszego startu, jakiego przedziału pasażerskiego powinniśmy się więc spodziewać podczas pierwszych lotów i jak bardzo skomplikowany będzie musiał być system podtrzymywania życia?
ELON MUSKZdecydowanie chcielibyśmy mieć system regeneracyjny, tak aby przetwarzać i ponownie wykorzystywać wszystko, to bardzo ważne w trakcie kilkumiesięcznej podróży na Marsa i podczas pobytu na powierzchni przez kilkanaście miesięcy, to jest konieczność. Nie wydaje mi się, żeby było to bardzo trudne do zrobienia. W porównaniu do samego pojazdu, system podtrzymywania życia wydaje się dość oczywisty – przetworzenie pary wodnej i dwutlenku węgla w tlen… nie jest to bardzo trudne. Podczas początkowych lotów Starshipa nie będzie ludzi na pokładzie. Lecąc na Marsa także chcemy wysłać kilka statków bezzałogowych, aby wylądowały autonomicznie, zanim wyślemy tam ludzi.
Nie jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że rakiety powstają w mniej niż rok. Mógłbyś powiedzieć coś o chronologii powstawania tego pojazdu, kiedy zaczęliście wytwarzanie i w jaki sposób poszło to tak szybko?
ELON MUSKJeszcze do października zeszłego roku planowaliśmy zupełnie inne podejście, zdecydowałem o przejściu na stal chyba około października. Zastanowiliśmy się jaki jest najszybszy sposób zbudowania stalowego statku w Teksasie i zajęło to ok. czterech miesięcy, może pięciu. Nie jestem całkowicie pewny kiedy zaczęliśmy go wytwarzać, ale chyba ok. cztery czy pięć miesięcy temu, zaczęliśmy budować go z niczego.
W jaki sposób poszło to tak szybko?
ELON MUSKMam takie powiedzenie: jeśli harmonogram jest długi, jest zły, jeśli jest napięty, jest dobry. Trzeba ciągle zmieniać harmonogram, to sprzężenie zwrotne, jeśli coś może iść szybciej, to ok, jeśli nie, trzeba to uwzględnić. Projekt, którego zbudowanie zajmuje dużo czasu to niewłaściwy projekt, to podstawowa zasada. Istnieje tendencja do komplikowania rzeczy. Najlepsza część to brak części, najlepszy proces to brak procesu, to nic nie waży, nic nie kosztuje, nie może pójść źle, może się to wydawać oczywiste. Podczas spotkań projektowych w SpaceX jestem pod największym wrażeniem, jeśli coś uda się usunąć z projektu, to jest najlepsze.
Chciałem zapytać o potencjalną synergię pomiędzy SpaceX i twoimi innymi projektami. Po pierwsze, czy istnieje koncepcja łazika marsjańskiego Tesli?
ELON MUSKSamochody Tesli powinny działać na Marsie, można nimi po prostu tam jeździć. Pojazdy elektryczne nie potrzebują tlenu, powietrza, nie ma problemu.
Czy planujecie zabrać maszynę wiercącą (The Boring Company - przyp. red) na Księżyc lub na Marsa?
ELON MUSKMyślę że to byłby dobry pomysł, bo można stworzyć pod powierzchnią tyle przestrzeni ile potrzeba i zapewnia się osłonę przed promieniowaniem, a wydobyty materiał potencjalnie można wykorzystać do budowy. Lód i glebę i tak trzeba wydobywać, więc czemu nie.
Mógłbyś opowiedzieć o tym, ile silników będzie uruchamianych podczas powrotu do lądowania, w ramach boostback burn i entry burn w Starshipie, i jaka będzie sucha masa Super Heavy podczas lądowania?
ELON MUSKStarship Mk1 ma tylko trzy silniki… Przy locie na 20 km konieczne będzie działanie tylko dwóch jednocześnie w każdym momencie. W przypadku operacji orbitalnych będzie potrzebny tylko niewielki impuls, aby zdeorbitować. Uruchamia się na krótką chwilę jeden silnik, ważne jest, aby precyzyjnie zatrzymać ciąg, aby nie przestrzelić, ani nie wylądować za blisko. Jeśli chodzi o booster, siedem silników się wychyla, pozostałe są przytwierdzone na stałe, i nie będą wykorzystywane podczas boostbacku, tylko siedem środkowych. Bardzo chcielibyśmy uniknąć entry burn jeśli to możliwe. System musi w tym celu być w stanie wytrzymać bardzo duże ciepło przy wchodzeniu w atmosferę, ale chcielibyśmy, aby booster był na tyle wytrzymały, żeby to przetrwać.
Pełne nagranie z prezentacji można obejrzeć poniżej.
Źródło: SpaceX