Der er flere rumhistorier, vi forventer for 2016, men en historie kan synes - for nogle - at høre hjemme i science fiction: engang i det kommende år vil Elon Musk sandsynligvis afsløre sine planer for at kolonisere Mars.
Tidligt i 2015 antydede Musk, at han offentligt ville afsløre sine strategier for Mars Colonial Transportsystemet engang i slutningen af 2015, men sagde senere, at meddelelsen ville komme i 2016.
”Mars transportsystemet vil være en helt ny arkitektur,” sagde Musk under en Reddit AMA i januar 2015 og svarede på et spørgsmål om udviklingen af MCT. ”[Jeg] håber at præsentere det i slutningen af dette år. God ting, vi gjorde det ikke før, da vi har lært en enorm mængde fra Falcon og Dragon. ”
Store raketter
For så vidt angår detaljerne sagde Musk kun, at han ønsker at være i stand til at sende 100 kolonister til Mars ad gangen, og ”målet er 100 metriske ton nyttig nyttelast til Mars's overflade. Dette kræver åbenlyst et meget stort rumskib og booster-system. ”
Han har angiveligt døbt raketten BFR (for Big F’n Rocket) og rumskibet på samme måde som BFS.
Og han ønsker, at det skal kunne genbruges, hvilket Musk og SpaceX har sagt er nøglen til at gøre menneskelivet multiplanetært. Den nylige succesrige tilbagevenden og lodrette landing af Falcon 9's første fase gør det tættere på virkeligheden end nogensinde.
Mens SpaceX endnu ikke har nogen offentligt delte konceptillustrationer, har et par entusiaster på nettet delt deres visioner om MCT, såsom denne diskussion om Reddit, og tegningen nedenfor af ingeniør John Gardi, der for nylig foreslog sine ideer til MCT om Reddit.
De fleste onlinediskussioner beskriver MCT som en interplanetær færge, hvor rumskibet er bygget på jorden og lanceret i bane i et stykke og måske tanket i lavt jordskredsløb. Transportøren kunne være drevet af Raptor-motorer, som er kryogene metan-drevne raketmotorer, der ryktes at være under udvikling af SpaceX.
Udfordringen med at lande store nyttelaster på Mars
Mens den store raket og rumskibet ser ud til at være en stor hindring, er en endnu større udfordring, hvordan man lander en nyttelast på 100 metriske tons med 100 kolonister, som Musk foreslår, på Mars's overflade.
Som vi har diskuteret tidligere, er der et "Supersonic Transition Problem" på Mars. Mars 'tynde atmosfære giver ikke en tilstrækkelig aerodynamik til at lande et stort køretøj, som vi kan på Jorden, men det er tyk nok til, at thrustere, som det, der blev brugt af Apollo-landerne, ikke kan bruges uden at støde på aerodynamiske problemer som sheering og utrolig stress på køretøjet.
“Unikt for Mars, der er en hastighed i højden under Mach 5,” forklarede Rob Manning fra Jet Propulsion Laboratory i vores artikel fra 2007. “Kløften er mellem leveringsevnen til store indgangssystemer på Mars og muligheden for super -og sub-sonic decelerator-teknologier for at komme under lydhastigheden. ”
Med den nuværende landingsteknologi har et stort, tungt menneskeligt størrelse køretøj, der strejker gennem Mars 'tynde, flygtige atmosfære, kun ca. 90 sekunder på at sakte fra Mach 5 til under Mach 1, ændre og orientere sig fra at være et rumfartøj til en lander , anvender faldskærme for at bremse yderligere, og brug derefter thrustere til at oversætte til landingsstedet og røre forsigtigt ned.
90 sekunder er ikke nok tid, og airbags, der bruges til rovere som Spirit og Opportunity og endda Skycrane-systemet, der bruges til Curiosity rover, kan ikke skaleres op nok til at lande den størrelse af nyttelast, der er nødvendigt for mennesker på Mars.
NASA har adresseret dette problem i en lille grad og har testet oppustelige aeroshells, der kan give tilstrækkelig aerodynamisk træk til at bremse og levere større nyttelast. Kaldt Hypersonic oppustelig aerodynamisk decelerator (HIAD), dette er det bedste håb i horisonten for landing af store nyttelast på Mars.
Det oppustelige Reentry Vehicle Experiment (IRVE-3) blev testet med succes i 2012. Det var lavet af højteknologisk stof og oppustet for at skabe den form og struktur, der ligner en svamp. Når den er oppustet, er IRVE-3 ca. 3 meter i diameter og består af syv gigantiske flettede Kevlar-ringe stablet og surret sammen - derefter dækket af et termisk tæppe bestående af lag varmebestandige materialer. Disse former for aeroshells kan også frembringe løft, hvilket vil give mulighed for yderligere langsomme køretøj.
"NASA er i øjeblikket ved at udvikle og flygtestet HIADs - en ny klasse af relativt lette, anvendelige aeroshells, der sikkert kunne levere mere end 22 ton til Mars 'overflade," sagde Steve Gaddis, GCD-manager ved NASAs Langley Research Center i en pressemeddelelse fra NASA i september 2015.
NASA forventer, at et bemandet rumfartøj, der lander på Mars, vejer mellem 15 og 30 ton, og rumfartsagenturet leder efter ideer gennem sin Big Idea Challenge til, hvordan man opretter aeroshells store nok til at gøre jobbet.
Med den nuværende teknologi kan landing af de 100 tons, som Musk forestiller sig, være uden for rækkevidde. Men hvis der er nogen, der kan finde ud af det og få det gjort, kan Elon Musk bare være den person.
Ekstra læsning: Alan Boyle på Geekwire, GQ-interview med Elon Musk.
