Γεια σας, εξερευνητές του διαστήματος! Έχετε αναρωτηθεί ποτέ γιατί το Starship του SpaceX δεν έχει μονωμένες δεξαμενές καυσίμου όπως οι παραδοσιακοί πύραυλοι; Κουμπώστε γιατί πρόκειται να βουτήξουμε στην επιστήμη και τη μηχανική που κάνουν το Starship να ξεχωρίζει στον κόσμο των διαστημικών ταξιδιών.

Αρχικά, ας μιλήσουμε με αριθμούς. Οι παραδοσιακοί πύραυλοι, όπως ο Falcon 9 της SpaceX, χρησιμοποιούν συνήθως δεξαμενές καυσίμου τυλιγμένες σε μόνωση για να διατηρούν το κρυογονικό υγρό οξυγόνο (LOX) και το μεθάνιο (CH4) σε ψυχρές θερμοκρασίες περίπου -183°C (-297°F) για οξυγόνο και -161° C (-258°F) για μεθάνιο. Αυτό είναι κρύο – πιο κρύο από την Ανταρκτική σε μια κακή μέρα! Οι περισσότεροι πύραυλοι βασίζονται σε αυτή τη μόνωση για να ελαχιστοποιήσουν τον κίνδυνο υπερβολικής θέρμανσης του καυσίμου, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε αστάθεια. Αλλά το Starship σπάει το καλούπι με μια διαφορετική προσέγγιση.

Λοιπόν, γιατί το Starship είναι τόσο σίγουρο χωρίς μόνωση; Λοιπόν, όλα είναι θέμα επαναχρησιμοποίησης. Η SpaceX έχει σχεδιάσει το Starship για γρήγορη επαναχρησιμοποίηση, που σημαίνει ότι θα χρειαστεί να εκτοξευτεί, να προσγειωθεί και να ανεφοδιαστεί με καύσιμα πολλές φορές, ιδανικά μέσα σε ώρες ή και λεπτά. Αυτή η επαναχρησιμοποίηση σημαίνει ότι κάθε επιπλέον κιλό βάρους έχει σημασία. Η μόνωση θα πρόσθετε περιττή μάζα στον πύραυλο, και όπως μπορείτε να μαντέψετε, αυτό θα τον καθιστούσε πιο ακριβό και αναποτελεσματικό.

Εδώ είναι που γίνεται συναρπαστικό: Η ξηρή μάζα του αστροπλοίου αναμένεται να είναι περίπου 85 μετρικοί τόνοι, που είναι ελαφρύ για έναν πύραυλο του μεγέθους του. Όταν τροφοδοτηθεί πλήρως, θα ζυγίζει περίπου 1.200 μετρικούς τόνους. Αυτό είναι πολύ βάρος για να σηκωθεί, αλλά οι μηχανικοί του SpaceX το έχουν σκεφτεί νωρίτερα. Αντί να βασίζονται στη μόνωση, έχουν δημιουργήσει μια διαδικασία που ονομάζεται αυτογενής θέρμανση. Αυτό σημαίνει ότι οι δεξαμενές υγρού μεθανίου και υγρού οξυγόνου του Starship παραμένουν δροσερές χωρίς να χρειάζονται πρόσθετα στρώματα μόνωσης. Χρησιμοποιούν τη θερμότητα που παράγεται από τους κινητήρες του πυραύλου και τον περιβάλλοντα αέρα για να διατηρήσουν το καύσιμο σε βέλτιστες θερμοκρασίες, γεγονός που εξοικονομεί βάρος και αυξάνει την απόδοση του πυραύλου.

Ας μιλήσουμε για τη σχεδίαση της δεξαμενής καυσίμου για λίγο. Αντί να μονώνει τις δεξαμενές, το SpaceX χρησιμοποιεί το ανακλαστικό εξωτερικό από ανοξείδωτο χάλυβα του Starship για να βοηθήσει στη διαχείριση της θερμότητας. Η λαμπερή, ανακλαστική επιφάνεια δεν είναι μόνο για εμφάνιση! Βοηθά στην αντανάκλαση του ηλιακού φωτός και, σε συνδυασμό με τις διαδικασίες ψύξης μέσα στον πύραυλο, παίζει ρόλο στη διατήρηση του καυσίμου δροσερό κατά την ανάβαση. Το εξωτερικό του Starship είναι κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα 301, το οποίο έχει σημείο τήξης περίπου 1.400°C (2.552°F) — περισσότερο από αρκετό για να αντέξει τις ακραίες θερμοκρασίες του διαστήματος. Αντίθετα, μια τυπική μονωμένη δεξαμενή θα ζύγιζε σημαντικά περισσότερο και θα απαιτούσε πρόσθετα στρώματα για να αποτρέψει την απορρόφηση θερμότητας.

Τώρα ας δούμε μερικούς αριθμούς σχετικά με τις δυνατότητες για τις μακροπρόθεσμες αποστολές του Starship. Ο σχεδιασμός του Starship δεν είναι μόνο για την τροχιά της Γης. Προορίζεται για αποστολές στη Σελήνη, τον Άρη και όχι μόνο. Ο απώτερος στόχος; Μεταφορά έως και 100 τόνων φορτίου ή 100 επιβατών στον Άρη. Αυτό είναι πολύ πέρα ​​από αυτό που μπορεί να επιτύχει το Falcon 9 ή ακόμα και το Space Launch System (SLS) της NASA. Η SpaceX σχεδιάζει να εκτοξεύσει επανειλημμένα το Starship, με στόχο έως και 100 αποστολές ετησίως ανά όχημα, κάτι που θα έκανε το Starship το πιο χρησιμοποιημένο και αξιόπιστο διαστημόπλοιο στην ιστορία.

Έτσι, ενώ οι παραδοσιακοί πύραυλοι βασίζονται στη μόνωση για τον έλεγχο της θερμοκρασίας του καυσίμου, η SpaceX ποντάρει στον έξυπνο σχεδιασμό και την τεχνολογία αιχμής για να διατηρήσει το Starship ελαφρύ, επαναχρησιμοποιήσιμο και έτοιμο για διαπλανητικά ταξίδια. Σίγουρα, είναι λίγο επικίνδυνο, αλλά η ανταμοιβή μπορεί να είναι εξαιρετική. Το Starship έχει σχεδιαστεί όχι μόνο για να εκτοξεύεται μία φορά, αλλά για να πηγαίνει στη Σελήνη, τον Άρη και όχι μόνο — επανειλημμένα.

Σε έναν κόσμο όπου η εξερεύνηση του διαστήματος έχει να κάνει με το σπάσιμο των ορίων, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι το Starship παρακάμπτει τη μόνωση υπέρ της καινοτομίας. Άλλωστε, αν πρόκειται να πιάσετε τα αστέρια, ίσως αφήσετε μερικούς κανόνες πίσω σας!