Elon Musk y la Odisea de SpaceX: el camino del halcón 9 al transportador de colonización de Marte

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En la Odisea del espacio de 2001 de Kubrick y Clark, no se trataba de "Boots or Bots" [ref]. Así que fuimos a Júpiter y Dave Bowman venció una máquina inteligente, la apagó y salió a descubrir la mejor historia que aún no se ha contado.

Ahora Elon Musk, nacido tres años después de la gran película de ciencia ficción y un año antes de que la última misión de Apolo a la Luna haya establecido sus objetivos, está logrando hitos para elevar a los humanos más allá de la órbita terrestre baja, más allá de los lazos de la gravedad de la Tierra y llevarnos hasta la primera parada en la frontera final, Marte, el destino de la odisea de SpaceX.

Pregúntele qué sigue y en ninguna parte de su lista de deseos tiene Disneyland o Disney World. Encontrarás Falcon 9R, Falcon Heavy, Dragon Crew, Raptor Engine y Mars Colonization Transporter (MCT).

En la parte superior de su lista de trabajo está el registro de lanzamiento limpio continuo del Falcon 9 y al lado de eso debe tener es el hito de un aterrizaje suave de un núcleo Falcon 9. Para alcanzar este hito, Elon Musk tiene una impresionante variedad de éxitos y fracasos, necesarios, esperados y efectivamente de igual valor. Sus planes para mañana nos mantienen al borde de nuestros asientos.

CRS-5, la misión de reabastecimiento de carga número 5, fue un éxito sin adulterar y, para hacerlo aún mejor, la tripulación de Elon dio otro paso hacia el primer aterrizaje suave de un núcleo Falcon, a pesar de que no fue del todo exitoso. Elon explicó que se quedaron sin líquido hidaulico. Además, hay una gran cantidad de telemetría que sus ingenieros están analizando para optimizar el software de control. ¿Podría haber sido solo una escasez de líquido? Sí, es posible que puedan extrapolar el rendimiento que se interrumpió y reconocer el aterrizaje que Musk y la tripulación soñaron.

La adición de las nuevas aletas de rejilla para mejorar el control garantizaba el nivel de éxito observado y también garantizaba el fracaso. Cada vez que se agrega algo no comprobado a un vehículo de prueba, aumenta el riesgo de falla. Este fue un fracaso fantástico que proporcionó un tesoro de nueva telemetría y las posibilidades de optimizar el software. Es necesario más fluido hidráulico, pero las mejoras en el software SpaceX es lo que traerá una cadena repetible de aterrizajes blandos Falcon Core.

"El fracaso no es una opción", son las famosas palabras pronunciadas por Eugene Kranz como se describe en la película Apollo 13. El fracaso para Elon Musk y para todos nosotros es una parte esencial de la vida. Sin embargo, desde Newton hasta Einstein y Hawking, las ecuaciones para describir y definir cómo funciona el Universo no pueden mostrar fallas, de lo contrario son imperfectas y deben ser reemplazadas. Cada momento de una vida humana es una serie entrelazada de éxito y fracaso. Refiriéndose solo a la frontera final, en el peor de los casos, los equipos se desequilibran y los barcos se caen del cielo. Solo una persona puede marcar la diferencia entre el éxito de su equipo o el de ellos. El fracaso, la prueba y el error son parte del éxito de Elon y SpaceX.

No cita ni se refiere a Steve Jobs, pero Elon Musk es su sucesor estadounidense. Desde Hyperloops, hasta la próxima generación de vehículos eléctricos Tesla, Musk no pierde el tiempo descargando ideas y haciendo realidad sus sueños. Alcanzar sus objetivos, lograr hitos depende también de los resultados finales: el precio y el rendimiento de las ganancias. Los cohetes Falcon están reduciendo los EELV ULA (Atlas y Delta) en más de la mitad en precio por libra de carga útil y aún más con la reutilización futura. Con Falcon Heavy también reclamará el cohete más poderoso de fabricación estadounidense.

El éxito de Musk dependerá de la demanda de su producto. Las noticias de la última semana de sus inversiones en el servicio mundial de Internet basado en el espacio también muestran su intención de promover productos que utilizarán sus soluciones de lanzamiento de bajo costo. La próxima generación de la industria espacial podría fallar sin los inversores y de personas como Musk, reinvirtiendo para generar demanda para el lanzamiento y mantener a las empresas jóvenes en sus fases iniciales. Constrúyalo y vendrán pero darán por sentado, no reconocer la fragilidad de la industria, es bajo su propio riesgo.

Entonces, ¿qué sigue en SpaceX Odyssey? La mirada de Elon permanece firme en el Falcon 9R (Reutilización) y el Falcon Heavy. Nada revolucionario en la primera aparición, el Falcon Heavy se verá como un Delta IV Heavy con esteroides. El precio y el rendimiento determinarán su éxito: no hay comparación. No está claro qué pasará con el Delta IV Heavy una vez que el Falcon Heavy esté listo para el servicio. Puede haber configuraciones del Delta IV con una etapa superior que SpaceX no puede igualar por un tiempo, pero de cualquier manera, es probable que el gobierno de los EE. UU. Proporcione bienestar para los vehículos Delta e incluso Atlas hasta que ULA (la corporación desarrollada de Lockheed Martin y Boeing) pueda Desarrollar una solución competitiva. La única ventaja que le queda a ULA es que Falcon Heavy aún no se ha lanzado. Falcon Heavy, basado en Falcon 9, tiene una probabilidad de éxito basada en 13 de 13 lanzamientos exitosos de Falcon 9 en los últimos 5 años. Delta IV Heavy ha tenido 7 de 8 lanzamientos exitosos en un lapso de 11 años.

La convergencia de la ciencia espacial y la tecnología y la ciencia ficción en la forma de las visiones de Musk para SpaceX está vinculada al legado de la NASA que comienza con la NASA en 1958, acelerado por JFK en 1962 y aterrizando en la Luna en 1969. El legado se extiende hacia atrás en el tiempo para Konstantin Tsiolkovsky, Robert Goddard, Werner Von Braun e innumerables ingenieros y avanzar a través de la era del transbordador espacial y la estación espacial.

El legado de Shuttle es que la NASA permaneció en la Tierra durante más de 30 años durante un tiempo en que Elon Musk creció en Sudáfrica y Canadá y finalmente trajo sus visiones a los Estados Unidos. Con un camino más atrevido por parte de la NASA, la historia para contar hoy habría sido bases de la Luna o misiones de Marte completadas en la década de 1990 y un desarrollo espacial comercial que podría haber superado o palidecido en comparación con el de hoy. Si Musk estaría presente en el espacio comercial bajo esta realidad alternativa es muy incierto. Pero la jubilación de Shuttle, subfinanciando su sucesor, el Ares I&V y Orion, cancelando todo el programa Constellation y luego creando el programa Commercial Crew, llevó a SpaceX a ganar un contrato y acelerar el desarrollo de Falcon 9 y la cápsula Dragon.

SpaceX no está destinado solo a hacer widgets y obtener ganancias. Marte es el objetivo y, ya sea por SpaceX o de otro modo, es la primera parada en el viaje de la humanidad hacia la frontera final. Marte es la razón por la cual Musk desarrolló SpaceX. Con ese fin, el primer punto focal para SpaceX ha sido el desarrollo del motor Merlin.

Ahora, los planes de SpaceX para Marte se centran en un nuevo motor, Raptor y no un Merlin 2, que funcionará con metano licuado y oxígeno líquido. La ventaja del metano es su combustión más limpia que deja menos depósitos de escape dentro de los motores reutilizables. Además, el Raptor encabezará el desarrollo de un motor que aterrizará en Mar y se reabastecerá con metano producido a partir de recursos naturales marcianos.

El Raptor permanece unos años apagado y el diseño está cambiando. Se ha desarrollado un banco de pruebas para probar los componentes del motor Raptor en el Centro Espacial Stennis de la NASA. En una sesión de chat de Reddit en enero [ref] con entusiastas, Elon respondió que, en lugar de ser un motor de clase Saturn F-1, es decir, empujar aproximadamente 1.5 millones de lbf (pie-lb de fuerza), sus ingenieros están reduciendo el tamaño a Optimizar el rendimiento y la fiabilidad. Musk declaró que los planes requieren que los motores Raptor produzcan 500,000 lbf (2.2 millones de newtons) de empuje. Si bien es más pequeño, representa un motor futuro que es 3 veces más potente que el actual motor Merlin (700k newtons / 157 klbf). Es 1/3 del poder de un F-1. Musk y compañía continuarán agrupando motores para hacer grandes cohetes.

Para lograr su objetivo final: la colonización de Marte, SpaceX requerirá un gran cohete. Elon Musk ha declarado en repetidas ocasiones que una entrega de 100 colonos por viaje es la visión actual. La visión requiere el transportador de colonización de Marte (MCT). Esta nave espacial aún no tiene ilustraciones del concepto SpaceX compartidas públicamente, pero pronto se planificará más información. Algunos entusiastas en la web han compartido sus visiones de MCT. Lo que podemos imaginar es que MCT se convertirá en un ferry interplanetario.

Es probable que el vehículo grande se construya en órbita terrestre baja y permanezca en el espacio, transportando colonos entre la órbita terrestre y la órbita de Marte. Los motores Raptor de metano / LOX lo llevarán a Marte y viceversa. Posiblemente, se empleará el frenado aerodinámico en ambos extremos para reducir los costos. Los motores Raptor se utilizarán para elevar una puntuación de pasajeros a la vez y llenar las viviendas del vehículo MCT que espera. Una vez en órbita alrededor de Marte, ¿cómo se entregan 100 colonos a la superficie? Con la presión atmosférica en su superficie equivalente a la de la Tierra a 100,000 pies, Marte no proporciona una aerodinámica similar a la Tierra para aterrizar un vehículo grande.

En 1952, Werner Von Braun en su libro "Mars Projekt" imaginó una armada de barcos, cada uno de los cuales depende de vehículos de lanzamiento mucho más grandes que el Saturno V que diseñó una década más tarde. Al igual que los marcianos invasores de la Guerra de los Mundos, la armada preferiría converger en Marte y desplegar docenas de vehículos de aterrizaje alados que utilizarían la llanura marciana plana seleccionada para deslizarse con los pasajeros hacia un aterrizaje seguro. Por ahora, Elon y SpaceX ilustran el aterrizaje de las cápsulas del Dragón en Marte, pero claramente requerirá un módulo de aterrizaje mucho más grande. Tal vez, utilizará a los futuros Raptors para aterrizar suavemente o posiblemente empleará módulos de aterrizaje alados como el de Von Braun después de que los robots de movimiento de tierra en Marte hayan construido pistas de diez o veinte millas de largo.

Esperamos y vemos qué sigue para la visión SpaceX de Elon Musk, su SpaceX Odyssey. Para Elon Musk y su tripulación, no hay "esposas": Penélope y sus familias esperan su llegada a Marte. Su misión es más de un viaje de cinco años como Star Trek. El viaje a Marte tomará los 7 meses comunes de una órbita de transferencia de Hohmann, pero la misión realmente se mide en décadas. A corto plazo, Falcon 9 está listo para lanzarse nuevamente a principios de febrero e intentará nuevamente un aterrizaje suave en una barcaza en el mar. Y más tarde, con suerte, en 2015, el Falcon Heavy realizará su primer vuelo desde la reconstruida plataforma de lanzamiento 39A de Cabo Cañaveral, donde el Saturno V levantó el Apolo 11 a la Luna y se lanzaron el primer, último y muchos transbordadores espaciales.

Referencias

Feliz cumpleaños a mi hermana Sylvia, que trajo a casa carteles, literatura e interés de América del Norte-Rockwell en Downey durante la era Apolo y despertó mi interés.

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