Het ontwerp voor SpaceX's Starship (ook bekend als Big Falcon Rocket) begint echt samen te komen. Tijdens de feestdagen, secties van de Starship Hopper (een miniatuurversie van het Starship) werden gefotografeerd op de South Texas Launch Site van het bedrijf. Tegen half januari, de onderdelen waren volledig geïntegreerd, het lichaam vormen van het roestvrijstalen prototype dat de algehele architectuur van het ruimtevaartuig zou testen.

Wat volgde, eerder deze maand, waren tests van de zeshoekige hitteschilden van het Starship om te bepalen of ze voldoende bescherming zouden bieden tijdens de terugkeer. En nu, in afwachting van de uiteindelijke lancering van het ruimtevaartuig, SpaceX heeft een oogverblindende nieuwe weergave van het ruimteschip uitgebracht die laat zien hoe het eruit zou zien als het de atmosfeer van de aarde weer binnengaat.

Dit is de eerste gedetailleerde weergave van het ruimteschip, die is gemaakt voor de omslag van het aprilnummer van 2019 van Populaire mechanica . De render is alleen in print en via een enkele publicatie beschikbaar gesteld, maar Teslarati slaagde erin een exemplaar met gedeeltelijke resolutie te bemachtigen, die ze op hun website hebben gepubliceerd.

De render geeft een mooie impressie van het door plasma omringde ruimteschip. Het doet ook denken aan het hitteschild met zeshoekige tegels dat ervoor zorgt dat het herbruikbare ruimtevaartuig herhaalde terugkeer kan overleven. Volgens de verklaring van Musk, deze stalen tegels versterken de delen van het ruimtevaartuig die de meeste hitte ervaren als gevolg van atmosferische weerstand.

Musk gaf ook aan dat het vaartuig transpiratiekoeling zal gebruiken, een proces waarbij een koelmiddel door de wand van een verwarmd oppervlak wordt geleid om te voorkomen dat het erodeert. Of zoals Musk in een recente tweet uitlegde, "Overal waar we erosie van het schild zien, zal transpiratiekoeling worden toegevoegd. Het ruimteschip moet onmiddellijk na de landing weer klaar zijn om te vliegen. Geen renovatie."

In dit geval, de koelvloeistof zou een deel van het eigen vloeibare methaan-drijfgas van het Starship zijn, die door de stalen huid en door een reeks kleine gaatjes zou worden geleid. Het vloeibare methaan zou snel verdampen in een gas en dan plasma worden als het de oververhitte boegschok van het ruimtevaartuig binnenging, vermindering van de warmtebelasting op bepaalde delen van de tegel.

De toevoeging van dit verdampte methaan zou ook resulteren in een rijkgekleurde plasma-"staart". Eigenlijk, de kleur van een plasmastaart is het resultaat van ruimtevaartuigmaterialen die interageren met superheet plasma. In het geval van ablatieve afscherming, dit wordt veroorzaakt door de injectie van verschillende elementen in de perslucht rond het schip, die fel gekleurd zijn als gevolg van hun bijzondere chemische samenstelling.

Dit was misschien het idee achter een tweede afbeelding, die ook alleen werd verstrekt aan Populaire mechanica , met een wijdere kijkhoek van het ruimteschip dat de Mars-atmosfeer binnengaat. Reddit-gebruiker WibloBaggins heeft onlangs wat naar verluidt deze afbeelding is geüpload naar Reddit. Zoals je kunt zien, op de afbeelding is te zien hoe het ruimteschip een veelkleurige plasmastaart creëert terwijl het de atmosfeer van Mars binnengaat.

Dit kan al dan niet een opzettelijke weergave zijn van hoe de plasmastaart van het Starship eruit zal zien als deze de atmosfeer van Mars binnengaat. Net als kooldioxide, methaan brandt blauw bij blootstelling aan extreme hitte - in het geval van methaan, temperaturen boven 1960 °C (3560 °F). Aangezien de atmosfeer van Mars voornamelijk bestaat uit CO2 en methaan, de afbeelding van een staart variërend van lichtblauw/indigo tot rood/wit lijkt zeer aannemelijk.

In elk geval, zodra het klaar is met testen en geïntegreerd is in het ontwerp van het ruimteschip, dit hitteschild zal een van de weinige in de geschiedenis van de ruimtevaart zijn die geen ablatie ervaart en daarom niet hoeft te worden opgeknapt. Het enige andere ruimtevaartuig dat soortgelijke hitteschildtechnologie toepast, was NASA's spaceshuttle, die vertrouwden op een herbruikbaar tegelscherm gemaakt van isolatiemateriaal.

Bekend als het thermische beveiligingssysteem (TPS), dit schild was gemaakt van LI-900 silicaat keramische tegels, vezelige vuurvaste composiet isolatietegels (FRCI), geharde unipiece vezelige isolatie (TUFI) tegels, Nomex isolatiedekens, en versterkte koolstof-koolstof (RCC) oppervlakken voor de neuskap en de voorranden van de vleugels.

Ter vergelijking, de Orion Multi-purpose Crew Vehicle (MPCV) vertrouwt op een ablatief hitteschild dat is samengesteld uit Avcoat, een hittevertragende stof vergelijkbaar met wat de Apollo-missies gebruikten (zonder giftige materialen zoals asbest). evenzo, de SpaceX Crew- en Cargo Dragon-capsules vertrouwen op ablatieve hitteschilden, bekend als het PICA-X-systeem.

Hoewel deze materialen extreem hittebestendig zijn - in het geval van het Orion hitteschild, bestand tegen temperaturen tot 2200 ° Celsius (4000 ° Fahrenheit) - het feit dat ze daarna moeten worden opgeknapt, maakt ze een slechte keuze voor herbruikbare ruimtevaartuigen. Door een geïntegreerd systeem te creëren dat zeer weinig onderhoud vereist, SpaceX maakt zijn belofte waar voor het creëren van een volledig herbruikbaar systeem.

Deze afbeeldingen zijn ook in overeenstemming met Musk's belofte dat eens voltooid, het Starship zal regelmatig commerciële missies uitvoeren in een baan om de aarde, de maan, en uiteindelijk naar Mars. Aardgebonden missies zullen naar verluidt gewijd zijn aan de inzet van satellieten en vracht, evenals de mogelijkheid van intercontinentale commerciële vluchten.

De missies van Mars, anderzijds, zal zich concentreren op het vervoer van bemanningen en vracht als onderdeel van een ruimtetoerisme - zogenaamd om de verdere ontwikkeling van het Starship en zijn draagraket (de Super Heavy) te financieren. Volgens eerdere verklaringen van Musk, een van de langetermijndoelen is om tegen 2028 een permanente basis op Mars (Mars Base Alpha) te creëren. Hij deelde een weergave in september.

Ondertussen, SpaceX is naar verluidt deze week begonnen met het testen van de Starship Hopper op hun lanceringssite in Zuid-Texas. Volgens een andere verklaring die Musk eerder heeft gedaan, het bedrijf hoopt deze zomer de bouw van een volledig orbitaal prototype af te ronden, ook.

Het is niet overdreven om te zeggen dat heel veel afhangt van het succesvol afronden van deze tests; niet alleen voor SpaceX, maar voor de commerciële ruimtevaartindustrie als geheel. Met alles van ruimtetoerisme en de mogelijkheid om superzware ladingen in een baan om de aarde te lanceren voor een fractie van de prijs, er is geen gebrek aan mensen die hopen dat Elon Musk en het Starship zullen slagen.