Ensimmäisessä avaruusohjelmassa SpaceX luottaa teräksen ainutlaatuisiin ominaisuuksiin suunnitelmissaan tehdä Marsin kolonisaatiosta totta.
Elon Muskin vuonna 2002 perustaman SpaceX:n tavoitteena on alentaa avaruuslentojen kustannuksia riittävästi, jotta Marsin kolonisaatio olisi mahdollista, ja se kehittää Starshipiä – täysin uudelleen käytettävää, yksityisesti rahoitettua laukaisujärjestelmää planeettojen väliseen ja kiertoradan avaruuslentoihin.
Tästä raketista ainutlaatuisen tekee Starship-raketin runkoon ja sen Super Heavy Boosteriin valittu materiaali. Alun perin suunniteltu-hiilikuidusta-valmistettavaksi huippuluokan hiilikuidusta, SpaceX ilmoitti, että se korvataan kiiltävällä 300{5}}-sarjan ruostumattomalla teräksellä.
Tämä on ensimmäinen tämän materiaalin käyttö raketissa sitten epäonnistuneiden yritysten Atlas intercontinental ballistical ohjus (ICBM) -ohjelmassa 1950-luvulla. Planeettojen väliseen matkustamiseen tarkoitetun Starshipin tapauksessa materiaalin valinta on kuitenkin merkittävä tekijä onnistuessaan Spacexin yrityksissä päästä neljännelle planeetalle auringosta.
Ruostumattoman teräksen suorituskyky tarkoittaa, että Starship kestää erittäin korkeita ja erittäin alhaisia lämpötiloja
Oikeasta tavarasta tehty
Ruostumattoman{0}}teräksen korkea sulamispiste on suuri etu avaruusmatkoilla. Alumiinin tai hiilikuidun käyttölämpötila on rajoitettu 150 asteen vakaaseen -käyttölämpötilaan ja lyhyet ajanjaksot toimivat noin 180-200 asteessa, mutta jotka johtavat materiaalin heikkenemiseen. Jotkut hiilikuidut voivat toimia jatkuvasti 200 asteen kulmassa, mutta niiden lujuudessa on kompromisseja.
Teräkset, joissa on asianmukainen lämmönpoiston ohjaus, voivat toimia jopa 820-870 asteen lämpötiloissa. Sellaisenaan Starshipin lämpösuojana käytetään innovatiivista teräksestä valmistettua järjestelmää, joka suojaa alusta korkeilta lämpötiloilta, jotka koetaan saavutettaessa planeetalle, jolla on ilmakehä, kuten Mars tai Maa.
Lämpösuojassa on kaksi ruostumatonta{0}}teräskerrosta, jotka on liitetty toisiinsa naruilla, joiden välissä virtaa vettä. Ulkopinnassa on mikro-rei'itys, joka sallii veden "vuotaa" ulos ja pitää lämpötilan alhaisina haihdutusjäähdytyksen avulla.
Mars-matkustuskustannusten alentaminen on ratkaisevan tärkeää projektin yleisen menestyksen kannalta, ja ruostumaton{0}}teräs on tässä huomattavasti kilpailijoitaan parempi. Hiilikuitu maksaa 135 dollaria kilolta, ja yli kolmasosa materiaalista romutetaan tuotantoprosessin aikana, mikä tarkoittaa, että todelliset -termikustannukset ovat noin 200 dollaria kilogrammalta. Vastaava määrä ruostumatonta terästä maksaa sinulle vain 3 dollaria.
Ruostumattoman{0}}teräksen uskomaton kustannushyöty ja suorituskyky ovat elintärkeitä SpaceX:n Mars-tehtävän onnistumiselle
Maailman paino
Kun alus lasketaan maapallon ilmakehästä vesille, jokainen gramma on otettava huomioon ja eliminoitava mahdollisuuksien mukaan. Teräksiä ei perinteisesti pidetty kevyenä vaihtoehtona, mutta ruostumattoman-teräksen ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä itse asiassa parhaan vaihtoehdon painon pitämiseen.
Avaruuden kylmässä pimeydessä lämpötila on pakkasta -270 astetta. Näissä kryogeenisissä lämpötiloissa ruostumattoman teräksen lujuus kasvaa 50 %. Sen kromi-nikkelipitoisuuden ansiosta se ei haurastu edes erittäin alhaisissa lämpötiloissa.
Planeettojenväliselle raketille korkea sitkeys, suuri sitkeys ja hyvin pieni murtumismahdollisuus kryogeenisissä ympäristöissä käytettäessä tekevät täydellisestä materiaalista. Näiden ominaisuuksien ansiosta materiaalia voidaan käyttää vähemmän, mikä vähentää painoa ja tekee ruostumattomasta-teräksestä erittäin käyttökelpoisen avaruusmatkailussa.
Starship on suunniteltu toistuvaan käyttöön, ja SpaceX väittää, että alus voi olla valmis uudelleenkäynnistettäväksi vain tunnin kuluttua laskeutumisesta. Tätä silmällä pitäen yrityksen materiaalitiimi on työstänyt uutta ruostumatonta-terässeosta, jossa on korkeampi kromipitoisuus. Tämä 304 litran metalliseos kestää entistä paremmin sekä korroosiota että hajoamista, joten se on täydellinen jatkuvaan-uudelleenkäyttöön, jota planeettojen kolonisaatio edellyttää
On selvää, että vaikka SpaceX:n insinöörien mielikuvitus ja taito sekä heidän luomuksiaan ohjaavien astronautitiimien rohkeus ohjaavat tämän matkan tähtiin, teräksen kestävä voima tekee planeetan putoamisesta Marsiin erittäin todellisen mahdollisuuden.
Kuvat: Shutterstock
