Elon Musk, uzun vadeli planlarını kendine saklayacak biri olmamıştı. Yeniden kullanılabilir roketlerin, elektrikli arabaların ve güneş enerjisinin devriminin geliştirilmesinin ötesinde, yaşamı boyunca Mars'ta bir koloni kurmak konusunda oldukça vokal oldu. Buradaki amaç, bir “yedek konum” yaratarak insan ırkının hayatta kalmasını sağlamaktan başka bir şey değildir ve ciddi bir planlama ve mimari gerektirir.
Musk'un Mars'a yönelik misyonunun bu ve diğer yönleri, derginin Haziran 2017 sayısında yayınlanan “İnsanları Çok Gezegensel Türler Yapma” başlıklı bir makalede özetlenmiştir. Yeni Alan. Makale, 26-30 Eylül 2016 tarihleri arasında Meksika Guadalajara'da gerçekleşen Uluslararası Astronot Kongresi'nin 67. Yıllık Toplantısında yaptığı sunumun bir özetidir.
Makale, Stanford Üniversitesi'nde danışmanlık profesörü olan Scott Hubbard ve Newspace, Musk’ın orijinal sunumundaki tüm materyalleri ve slaytları içerir. İçinde Musk'ın Mars'ın sömürgeleştirilmesinin bu yüzyılda nasıl başarılabileceği ve hangi konuların ele alınması gerektiği üzerine düşünceleri var.
Bunlar, insanları ve yükleri Mars'a gönderme masraflarını, roketin ve aracın yolculuğu yapacak teknik detaylarını ve olası maliyet arızalarını ve zaman çizelgelerini içerir. Ama elbette, önemli felsefi sorulara da değiniyor: “Neden gidelim?” ve “Neden Mars?”
Bu ilk sorunun ele alınması, uzay araştırmalarının en önemli yönlerinden biridir. John F. Kennedy’nin ikonik “Aya gitmeyi seçiyoruz” konuşmasını hatırlıyor musunuz? Sadece bir niyet beyanı olmaktan uzak, bu konuşma Kennedy yönetimi tarafından Apollo programında taahhüt ettiği her zaman, enerji ve para için bir gerekçe idi. Bu nedenle, Kennedy’nin konuşması, hedefin neden asil bir girişim olduğunu her şeyden önce vurguladı.
Mars'a bakarken, Musk benzer bir ton attı, hayatta kalma ve insanlığın uzaya genişleme ihtiyacını vurguladı. Dediği gibi:
“Bence gerçekten iki temel yol var. Tarih iki yöne yayılacak. Bir yol, sonsuza kadar Dünya'da kalmamız ve daha sonra nihai bir yok olma olayı olacak. Derhal kıyamet kehaneti yok, ama sonunda tarih, kıyamet olayı olacağını ileri sürüyor. Alternatif, uzay taşıyan bir medeniyet ve çok gezegenli bir tür haline gelmektir. Umarım doğru yol olduğunu kabul edersiniz. ”
Mars'ı doğal bir seçim yapan şey ise, bu biraz daha zor bir satıştı. Kabul edilirse, Mars'ın Dünya ile birçok benzerliği vardır - bu yüzden ona neden genellikle “Dünya'nın İkizi” denir - bu da onu bilimsel araştırmalar için cezbedici bir hedef haline getirir. Ancak, yüzeyde uzun süreli kalışları cazip olmaktan daha az gösteren bazı belirgin farklılıklar da vardır. Öyleyse neden doğal seçim olsun ki?
Musk'ın açıkladığı gibi, yakınlığın bununla çok ilgisi var. Elbette Venüs, Mars ile 56 milyon km (3.4796.787 mi) ile karşılaştırıldığında, 41 milyon km'ye (25.476.219 mi) yaklaşırken Dünya'ya daha yakındır. Ancak Venüs'ün düşman ortamı iyi belgelenmiştir ve süper yoğun bir atmosfer, kurşun ve sülfürik asit yağmurunu eritecek kadar sıcak sıcaklıklar içerir! Merkür çok sıcak ve havasızdır ve Jovian uyduları çok uzaktadır.
Bu bize Musk söz konusu olduğunda yakın gelecek için sadece iki seçenek bırakıyor. Birincisi, önümüzdeki yıllarda üzerinde kalıcı bir yerleşim olması muhtemel olan Ay'dır. Aslında, ESA, NASA, Roscosmos ve Chines Ulusal Uzay İdaresi arasında, ISS'nin halefi olarak hizmet edecek bir ay karakolu inşa etme planı eksikliği yoktur.
Ancak Mars'a kıyasla, kaynak bakımından daha az zengindir, atmosferi yoktur ve yerçekimi kadar önemli bir geçişi temsil eder (0.165 g 0.376 ile karşılaştırıldığında g) ve günün uzunluğu (28 gün ile 24,5 saat arasında) söz konusudur. Burada Mars'a gitmenin en büyük nedeni yatıyor, bu da seçeneklerimizin sınırlı olması ve Mars'ın şu anda erişilebilir olan tüm bedenlerin en Dünya benzeri olması.
Dahası, Musk, sömürgecilerin zaman içinde daha da Dünya benzeri hale getirmek için terraforming sürecini başlatmaya başlamasına izin verir. Belirttiği gibi (cesur vurgu için eklendi):
“Aslında, şimdi Mars'ın başlangıcının Dünya'ya çok benzediğine inanıyoruz. Aslında, Mars'ı ısıtabilirsek, bir kez daha kalın bir atmosfere ve sıvı okyanuslara sahip olurduk. Mars, Dünya'nın güneşten yaklaşık yarısı kadar uzakta, bu yüzden hala iyi bir güneş ışığına sahip. Biraz soğuk, ama onu ısıtabiliriz. Başta biraz nitrojen ve argon ile CO2 ve birkaç diğer eser element olan CO2 olması, sadece atmosferi sıkıştırarak Mars'ta bitki yetiştirebileceğimiz anlamına gelen çok yardımcı bir atmosfere sahiptir.
“Mars'ta olmak oldukça eğlenceli olurdu, çünkü Dünya'nın yaklaşık% 37'sine sahip bir yerçekimine sahip olacaksınız, bu yüzden ağır şeyleri kaldırabilir ve etrafına bağlanabilirdiniz. Dahası, gün Dünya'ya oldukça yakındır. Sadece nüfusları değiştirmemiz gerekiyor çünkü şu anda Dünya'da yedi milyar insan var ve Mars'ta hiç yok. ”
Doğal olarak, çok önemli bir araç olmadan hiçbir görevin gerçekleşmesi beklenemez. Bu amaçla Musk, yıllık IAC toplantısını kullanarak şirketinin Gezegenlerarası Ulaşım Sistemi planlarını açıkladı. Mars Colonial Transporter'ın güncellenmiş bir versiyonu (Musk'ın 2012'de konuşmaya başladığı), ITS iki ana bileşenden oluşacak - yeniden kullanılabilir bir roket güçlendirici ve Gezegenlerarası Uzay Gemisi.
Bu bileşenlerle Mars'a ulaşma süreci birkaç adımdan oluşur. İlk olarak, roket güçlendirici ve uzay gemisi birlikte çıkar ve uzay gemisi yörüngeye teslim edilir. Daha sonra, uzay gemisi bir park yörüngesini alırken, güçlendirici tanker gemisiyle yeniden yüklenmek için Dünya'ya geri döner. Bu araç uzay gemisiyle aynı tasarıma sahip, ancak kargo alanları yerine itici tanklar içeriyor.
Tanker daha sonra güçlendiricinin yörüngesine fırlatılır, burada uzay gemisiyle buluşur ve Mars'a yolculuk için yakıt ikmali yapar. Genel olarak, itici tanker yörüngedeyken uzay aracının tanklarını doldurmak için üç ila beş kez herhangi bir yere gidecektir. Musk, uzay aracı fırlatma ve hidrofor geri alımı arasındaki geri dönüş süresinin sonunda 20 dakika kadar düşük olabileceğini tahmin ediyor.
Bu süreç (Musk yol alırsa), her 26 ayda bir Mars'a ve Mars'tan yolculuk yapan (Mars ve Dünya birbirine en yakın olduğunda) birden fazla uzay gemisini içerecek şekilde genişleyecektir:
“Nihayetinde yörüngede bekleyen 1.000 veya daha fazla uzay geminiz olacaktı. Dolayısıyla, Mars Colonial filosu toplu olarak kalkacaktı. Uzay gemilerini yörüngeye yüklemek mantıklıdır, çünkü bunu yapmak için 2 yılınız var ve daha sonra bunlardan gerçekten ağır bir şekilde yeniden kullanmak için güçlendirici ve tankerden sıkça yararlanabilirsiniz. Uzay gemisi ile daha az tekrar kullanıyorsunuz çünkü ne kadar süreceğini düşünmelisiniz - belki 30 yıl, belki de en fazla 12-15 uçuş olabilir. ”
Roketin yapısı açısından, yakıt tanklarını çevreleyen ve otojen bir basınçlandırma sistemine dayanan gelişmiş bir karbon fiber dış kısımdan oluşacaktır. Bu, yakıt ve oksijenin motordaki ısı değişimleri yoluyla gazlaştırılmasını içerir; bu daha sonra tankları basınçlandırmak için kullanılır. Bu, şu anda Falcon 9 roketi için kullanılandan çok daha basit bir sistemdir.
Hidrofor, itme kuvveti oluşturmak için konsantrik halkalar halinde düzenlenmiş 42 Raptor motoru kullanacaktır. Dış halkada 21, iç halkada 14 ve merkez kümede yedi motorla, güçlendirici tahmini 11.793 metrik ton (13.000 ton) - 128 MegaNewtons - ve 12.714 metrik vakum itme gücüne sahip olacaktır. ton (14.015 ton) veya 138 MN. Bu, onu roket performans çubuğunun roketin fiziksel boyutunu aştığı ilk uzay aracı yapar.
Uzay aracına gelince, tasarımlar altında basınçsız bir bölüm ile üst kısımda basınçlı bir bölüm gerektirir. Basınçlı bölüm 100 yolcuya kadar çıkacaktır (Musk'un bu kapasiteyi yolculuk başına 200 kişiye çıkarmayı umduğu düşünülürken), Mars kolonisini inşa etmek için gerekli tüm bagaj ve yükler aşağıdaki basınçsız bölümde tutulacaktır.
Mürettebat bölümlerinin kendilerine gelince, Musk, geçiş süresinin uzun olduğu için içlerindeki zamanın ne kadar sıkıcı olmayacağını gösterecekti. “Bu nedenle, mürettebat bölmesi veya yolcu bölmesi sıfır yerçekimi oyunları yapabilmeniz için ayarlandı - etrafında yüzebilirsiniz” dedi. “Filmler, konferans salonları, kabinler ve bir restoran olacak. Gitmek gerçekten eğlenceli olacak. Harika zaman geçireceksin! ”
Bu bölümlerin altında sıvı oksijen tankı, yakıt tankı ve uzay aracı motorları bulunmaktadır. Tabandaki itme konisine doğrudan bağlanacak olan motorlar, 361 saniyelik özel dürtü (Isp) üretecek olan üç deniz seviyesi motorun bir dış halkasından ve altı vakumlu motorun iç kümesinden oluşur. 382s Isp üretecektir.
Uzay aracının dışına, SpaceX'in Dragon uzay aracında kullandığı aynı malzemeden oluşacak bir ısı kalkanı da takılacak. Bu, SpaceX'in üçüncü versiyonunda bulunduğu fenolik emdirilmiş karbon ablatörü (PICA) olarak bilinir. Musk toplamda, tankerin gemiyi kaç kez doldurabileceğine bağlı olarak Gezegenlerarası Uzay Gemisinin Mars'a 450 ton yük taşıyabileceğini tahmin ediyor.
Ve Dünya-Mars buluşmasına bağlı olarak, geçiş süresi tek yönlü 80 gün kadar az olabilir (6km / s'lik bir hız için). Ancak zamanla Musk, bunu sadece 30 güne indirmeyi umuyor, bu da Mars'ta nispeten kısa bir sürede büyük bir nüfus oluşturmayı mümkün kılacaktı. Musk'ın belirttiği gibi, burada sihirli sayı 1 milyonda, yani Mars'ta kendi kendine devam eden bir koloni kurmak için gereken insan sayısı anlamına geliyor.
Bunun büyük bir zorluk olacağını ve tamamlanması bir yüzyıl kadar sürebileceğini itiraf etti:
“Her 2 yılda bir gidebiliyorsanız ve gemi başına 100 kişi varsa, bu 10.000 seyahat demektir. Bu nedenle, yolculuk başına en az 100 kişi doğru büyüklük sırasıdır ve mürettebat bölümünü genişletebilir ve sonuçta kişi başına maliyeti azaltmak için uçuş başına 200 veya daha fazla kişi alabiliriz. Bununla birlikte, 10.000 uçuş çok sayıda uçuştur, bu yüzden sonuçta 1000 gemi sırasını gerçekten istersiniz. 1.000 gemi inşa etmek biraz zaman alacaktı. İlk geminin Mars'a gittiği noktadan bu milyon kişi eşiğine ulaşılması ne kadar sürer, muhtemelen toplam 20 ila 50 Mars buluşma yeri arasında olacaktır - bu yüzden tamamen kendi kendine ulaşmak 40-100 yıl sürecektir. Mars'ta medeniyeti sürdürmek. ”
ITS lansman için hazır olduğunda, bunu Florida'daki Kennedy Uzay Merkezi'ndeki Launch Pad 39A'dan SpaceX'in Falcon 9 lansmanlarını gerçekleştirmek için kullandığı bir araç olacak. Fakat elbette, herhangi bir kolonileşme çabasının en göz korkutucu yanı maliyettir. Şu anda ve mevcut yöntemleri kullanarak, Mars'a 1 milyondan fazla insan göndermek uygun değildir.
Apollo dönemi yöntemlerini mihenk taşı olarak kullanan Musk, Mars'a gitmenin maliyetinin kişi başına yaklaşık 10 milyar dolar olacağını belirtti - bu da programın kendisinin 100 ila 200 milyar dolar arasında (enflasyona göre ayarlama) maliyeti ve bunun sonucunda 12 astronot aya ayak basıyor. Doğal olarak, bu, 1 milyonluk nüfusa sahip, kendi kendini idame ettiren bir koloni yaratmak için çok yüksektir.
Sonuç olarak Musk, insanları Mars'a taşımanın maliyetinin yüzde 5 milyon kadar düşürülmesi gerektiğini iddia etti! Musk'ın uzay lansmanlarıyla ilişkili maliyetleri düşürme arzusu iyi bilinir ve SpaceX'i kurmasının ve yeniden kullanılabilir teknoloji geliştirmeye başlamasının nedeni budur. Bununla birlikte, Mars'a yapılacak herhangi bir seyahat gerçekleşmeden önce, Mars'a bir biletin ortalama bir evle, yani 200.000 $ 'a mal olacağı noktaya kadar düşürülmesi gerekecektir.
Bunun nasıl yapılabileceğine ilişkin olarak, birçoğu NASA gibi Musk ve uzay ajanslarının zaten aktif olarak sürdürdüğü birkaç strateji özetlenmiştir. Bir roket ve kargo modülünün tüm aşamalarının (sadece ilk aşama değil) geri alınabilir ve tekrar kullanılabilir olması gereken tam Yeniden Kullanılabilirlik içerir. Yörüngede yakıt ikmali ikinci bir araçtır, bu da uzay aracının ihtiyaç duydukları tüm yakıtı Dünya'dan taşımak zorunda kalmayacağı anlamına gelir.
Bunun da ötesinde, Mars'ta itici güç Üretimi için bir seçenek olmalı, burada uzay gemisi dönüş yolculuğunu yapmak için Mars'ta yakıt ikmali yapabilecektir. Bu kavram geçmişte ay ve Mars misyonları için araştırılmıştır. Ve Mars'ın durumunda, atmosferik ve donmuş CO²'nin varlığı ve hem toprakta hem de kutup buz kapaklarında su, metan, oksijen ve hidrojen yakıtının üretilebileceği anlamına gelir.
Son olarak, hangi itici gazın en iyi olacağı sorusu vardır. Durduğu gibi, söz konusu olduğunda temel seçenekler var - kerosen (roket yakıtı), hidrojen ve metan. Bunların hepsi belirli avantajlar sunar ve Mars'ta yerinde üretilebilir. Ancak maliyet-fayda dağılımına dayanan Musk, metanın en uygun maliyetli itici yakıt olacağını iddia ediyor.
Musk, her zaman olduğu gibi zaman çizelgeleri ve sonraki adımlar konusunu da gündeme getirdi. Bu, SpaceX’in son on buçuk yıldaki başarılarının özetini ve ardından şirketini önümüzdeki yıllarda ve on yıllarda yapmasını umduğunu açıklayan bir taslaktan oluşuyordu.
Bunlar, yaklaşık dört yıl içinde ilk Gezegenlerarası Uzay Gemisi'nin geliştirilmesini ve ardından altorbital test uçuşlarını takip etmeyi içerir. Hatta uzay aracının nasıl ticari uygulamalara sahip olabileceğini ima etti ve yükün dünya çapında hızlı taşınması için kullanıldı. Hidroforun geliştirilmesine gelince, bunun mevcut Falcon 9 hidroforunu büyütmeyi içerdiğinden, nispeten basit bir süreç olacağını belirtti.
Bunun ötesinde, (her şeyin yolunda gittiğini varsayarak) on yıllık bir zaman diliminin tüm bileşenleri bir araya getirmek için yeterli olacağını ve böylece insanları Mars'a getirmek için işe yarayacağını tahmin etti. Son olarak, en önemlisi, Mars ötesindeki ITS ile neler yapılabileceğine dair bazı ipuçları sundu. Adından da anlaşılacağı gibi Musk, bir gün Güneş Sistemi'ndeki diğer destinasyonlara misyonlar yapmayı umuyor.
Yerinde yakıt üretimi fırsatları (su buzu bolluğu sayesinde) göz önüne alındığında, hem Jüpiter hem de Satürn'ün uyduları olası varış noktası olarak belirtildi. Ancak Europa, Enceladus ve Titan gibi uyduların (hepsinden bahsedildi) ötesinde, Güneş Sistemi'nin trans-Neptunian bölgesindeki varış yerleri bile bir olasılık olarak belirtildi.
Pluto'nun yüzeyinde de bol miktarda su buzu olduğu göz önüne alındığında, Musk burada Kuiper Kemeri ve Oort Bulutu görevlerine hizmet etmek için bir yakıt ikmali deposunun inşa edilebileceğini iddia etti. “Yıldızlararası yolculuklar için bunu tavsiye etmem,” diye itiraf etti, “ancak bu temel sistem - yol boyunca dolum istasyonlarımız olması koşuluyla - daha büyük güneş sistemine tam erişim anlamına geliyor.”
Musk'un planının ayrıntılarını yıllık IAC toplantısına sunmasından aylar sonra bu makalenin yayınlanması doğal olarak hem onay hem de şüphecilik yarattı. Musk'ın zaman çizelgelerini ve içerdiği teklifleri yerine getirme kabiliyetini sorgulayacak olanlar olsa da, diğerleri bunu Musk'un Mars'ın kolonizasyonunun bu yüzyılda gerçekleştiğini görmek için uzun zamandır devam eden arzusunun yerine getirilmesinde önemli bir adım olarak görüyorlar.
Scott Hubbard'a göre, uzay araştırmalarının tarihine değerli bir katkı olarak hizmet ediyor, gelecek nesillerin erişebileceği bir şey, Mars keşfinin tarihini grafikleyebiliyorlar - aynı şekilde NASA arşiv materyalleri de tarihi incelemek için kullanılıyor Ay iniş. Belirttiği gibi:
“Bana göre, bu makalenin yayınlanması yalnızca uzay gezisi topluluğunun SpaceX vizyonunu bağlamdaki tüm grafiklerle yazılı olarak okuma fırsatı sunmakla kalmıyor, aynı zamanda gelecekteki çalışmalar ve planlama için değerli bir arşiv referansı olarak hizmet ediyor. Amacım New Space'i yeni araştırma konseptlerinin, özellikle de derin uzaya seyahat eden insanlar için girişimci bir yol önerenlerin yayınlanması için bir forum haline getirmek. ”
Elon Musk, büyük düşünmeye ve büyük hayal kurmaya yabancı değil. Geçmişteki önerilerinin birçoğu başlangıçta belirttiği zaman diliminde ortaya çıkmamış olsa da, hiç kimse onun şimdiye kadar teslim edildiğinden şüphe edemez. Mars keşfini teşvik etmek için 15 yıl önce kurduğu şirketi alıp alamayacağını görmek çok heyecan verici olacak ve bunun yerine bir sömürgeleştirme çabasına öncülük edecek!
Güncelleme: Musk, yayın için Hubbard'a teşekkür etti ve “yakında planlarda büyük değişiklikler” olduğunu belirtti.
SpaceX'in izniyle IAC'nin 67. yıllık toplantısında Musk’un tam konuşmasının bu videosuna baktığınızdan emin olun:
