SpaceX-tähtialus: StarsX: Avaruusmatkojen mullistaminen

SpaceX Starship -avaruusalus ja Super Heavy -raketti tunnetaan yhdessä nimellä Starship. Se edustaa vallankumouksellista uudelleenkäytettävää kuljetusjärjestelmää, joka on suunniteltu kuljettamaan miehistöä ja rahtia erilaisiin kohteisiin, kuten Maan kiertoradalle, Kuuhun, Marsiin ja sen ulkopuolelle. Starship on kaikkien aikojen tehokkain koskaan suunniteltu kantoraketti, joka pystyy kuljettamaan jopa 150 tonnia uudelleenkäytettävässä kokoonpanossaan ja vaikuttavia 250 tonnia, kun se on tuhottavissa.

SpaceX:n visio

SpaceX:n Starship-hanke on uraauurtava yritys muuttaa avaruusmatkailua. Starshipin kaksi ainutlaatuista mallia, toinen rahtia ja toinen astronautteja varten, lupaavat muuttaa käsitystämme avaruustutkimuksesta.

Lastin kokoonpano

Starshipin rahtirakenteessa on hyötykuormasuoja, jonka leveimmän kohdan halkaisija on 9 metriä (30 jalkaa). Tämän kokoonpanon ansiosta Starship voi kuljettaa jopa 22 metriä (72 jalkaa) korkeita hyötykuormia, mikä tekee siitä kantoraketin, jolla on suurin hyötykuormatilavuus. Potentiaalia on valtavasti, ja sen avulla voidaan ottaa käyttöön paljon suurempia avaruusteleskooppeja kuin James Webb -avaruusteleskooppi, joka laukaistiin kokoontaitettuna kokonsa vuoksi.

Aluksella olevat astronautit

Avaruusaluksen miehistökokoonpanoon mahtuu jopa 100 astronauttia, mikä tarjoaa jännittäviä näkymiä miehitetyille matkoille Maan kiertoradan ulkopuolelle. Tämä järjestely merkitsee huomattavaa edistystä miehitettyjen avaruuslentojen valmiuksissa.

Laukaisupaikat ja testaus

SpaceX aloitti Starshipin testauksen Boca Chicassa, Texasissa vuonna 2019. Alkuperäisissä kokeiluissa käytettiin pientä matalalla lentävää prototyyppiä nimeltä Starhopper, joka osoitti onnistuneesti kykynsä saavuttamalla 150 metrin (500 jalan) korkeuden ennen laskeutumista erilliselle laskeutumisalustalle. Myöhemmät kokeilut täysikokoisilla Starship-prototyypeillä alkoivat vuonna 2020 vaikeuksista huolimatta, mukaan lukien monet prototyyppien räjähdykset laskeutumisyritysten aikana tai niiden jälkeen.

Epäonnistumisista huolimatta SpaceX saavutti ratkaisevan virstanpylvään toukokuussa 2021 laukaisemalla onnistuneesti Starship SN15:n, joka saavutti 10 kilometrin korkeuden ennen pehmeää laskeutumista Maahan. Peräkkäiset kiertoradalla suoritetut testilennot kohtasivat kuitenkin vaikeuksia ja tuottivat vaihtelevasti onnistumisia ja epäonnistumisia.

Kohti Kuun tutkimista

SpaceX aikoo ottaa Starshipin käyttöön kunnianhimoisia kuun tutkimusmatkoja varten. Suunnitelmissa on lento Kuun ympäri japanilaisen yrittäjän Maezawa Yusakun ja taiteilijaryhmän kanssa. Lisäksi Starshipillä on tärkeä rooli NASAn Artemis III -hankkeessa, jonka tavoitteena on palauttaa ihminen Kuun pinnalle ensimmäistä kertaa sitten Apollo-ohjelman.

Starshipin saattaminen valmiiksi viemään astronautteja syvään avaruuteen vaatii vielä paljon työtä ja useita testilentoja. Tähtien väliseen matkaan kykenevän version valmistaminen vaatii vielä suuremman harppauksen, jota on vaikea kuvitella tällä hetkellä.

Elon Muskin Mars-visio

Elon Musk on jo pitkään ilmaissut halunsa asuttaa Mars, ja samassa konferenssissa viime vuonna hän vihdoin paljasti teknisiä yksityiskohtia: massiivinen uudelleenkäytettävä raketti nimeltä Interplanetary Transport System.

”Historia jakautuu kahteen suuntaan. Yksi tie on se, että pysymme Maassa ikuisesti, ja sitten tapahtuu jokin mahdollinen sukupuuttoon kuoleminen”, Musk.

Polttoaine ja merenkulku

Kun SpaceX:n Starshipin yläaste syöksyi hiljattain Intian valtamereen, heräsi kysymyksiä sen ympäristövaikutuksista. Starship käyttää nestemäistä happea ja nestemäistä metaania, jotka ovat suhteellisen ympäristöystävällisiä polttoaineita. Jätteitten laskeminen mereen on kuitenkin edelleen huolenaihe.

Asiantuntijat ovat huolissaan Elon Muskin tavoitteista nostaa Starshipin laukaisut mahdollisesti satoihin laukaisuihin vuodessa. Nämä tiheät laukaisut voivat johtaa satelliittien ja rakettivaiheiden uudelleenlaukaisujen huomattavaan lisääntymiseen, mikä herättää huolta ympäristövaikutuksista.

Kasvihuonekaasupäästöt

Vaikka metaanin polttaminen tuottaa vähemmän kasvihuonekaasupäästöjä kuin öljyn tai hiilen polttaminen, se kuitenkin lisää kasvihuonevaikutuksia. Jokainen Starshipin laukaisu tuottaa merkittävän määrän hiilidioksidiekvivalenttia, joka edistää ilmaston lämpenemistä.

Muita ympäristöön liittyviä huolenaiheita

Starshipin laukaisuista vapautuu vesihöyryä ja nokea, jotka aiheuttavat ympäristöongelmia. Vesihöyry korkealla ilmakehässä ja noki yläilmakehässä voivat lisätä lämpenemistä. Tähtilaivojen laukaisuista vuotaa myös metaania, joka on voimakas kasvihuonekaasu, mikä aiheuttaa ympäristöhuolia.

SpaceX:n tiloissa tapahtuvan Starship-ajoneuvojen valmistuksen ympäristövaikutukset lisäävät tilanteen monimutkaisuutta entisestään. Valmistuksen aikana vapautuvien kasvihuonekaasujen huomioon ottaminen on haastavaa mutta välttämätöntä, jotta Starshipin ympäristöjalanjälki voidaan ymmärtää kattavasti.

Kiinnostavia faktoja SpaceX:n Starshipistä

Starship laukaistiin ensimmäisen kerran vuonna 2023, mikä johti tulivuorenpurkausta muistuttavaan massiiviseen räjähdykseen ja valtavien betonijäänteiden vapautumiseen. Tapaus oli Philip Metzgerille silmiä avaava, sillä hän totesi:”Meille oli silmiä avaavaa, että laukaisualustat voivat räjähtää niin rajusti”, ja korosti tarvetta parantaa turvallisuustoimenpiteitä ja teknisiä ratkaisuja avaruustutkimuksessa.

• Laukaisussa Starship istuu Super Heavy -nimisen raketin päällä ja muodostaa 120 metriä korkean yhdistelmäjärjestelmän.
• Avaruusalus on varustettu kuudella erittäin tehokkaalla Raptor-moottorilla, jotka SpaceX on kehittänyt vuosikymmenen ajan ja joiden rakenne minimoi polttoainehävikin palamisen aikana.
• Polttoaineina käytetään metaania (CH4) ja nestemäistä happea (O2), jolloin metaani toimii polttoaineena ja happi hapettimena.
• Elon Musk visioi metaanin syntetisoimista Marsin resursseista Sabatierin reaktioksi kutsutulla prosessilla, mikä mahdollistaa Starshipin tankkaamisen paluumatkoja varten Maahan.
• Starshipin hyötykuormaosasto, joka sijaitsee avaruusaluksen etuosassa, pystyy kuljettamaan suuria lasteja tai ihmisiä syvän avaruuden kohteisiin.
• Noin 33 Raptor-moottorin avulla Starshipin odotetaan saavuttavan yli 70 meganewtonin (16 miljoonan paunan) maksimivoiman.
• Super Heavy -aluksen vaikuttava, vähintään 100 tonnin hyötykuormakapasiteetti matalalle Maan kiertoradalle ylittää Apollo-kuulennoilla käytetyn Saturn V -kantoraketin tehon.
• Super Heavy käyttää 3,5 tonnia happea jokaista polttoainetonnia kohden. Tämä tarkoittaa, että sillä on enimmäkseen nestemäistä happea, kun se nousee ylös, toisin kuin sitä edeltäneellä Falcon-raketilla.

Televiestinnän mullistaminen

SpaceX on saavuttanut tärkeän virstanpylvään televiestintäalalla käyttämällä Starlink Direct-to-Cell (DTC) -satelliittejaan ensimmäisen sosiaalisen median viestin julkaisemiseen X:llä. Tämä saavutus osoittaa sen sitoutumista maailmanlaajuisen televiestinnän nykyaikaistamiseen. Yllättävää kyllä, tämä saavutus toteutettiin perusmatkapuhelimella ilman erikoislaitteita. SpaceX:n DTC-hankkeen tavoitteena on poistaa matkapuhelinverkon kuolleet alueet maailmanlaajuisesti tarjoamalla säännöllistä LTE-palvelua suoraan maanpäällisiin matkapuhelimiin sen matalalla Maan kiertoradalla sijaitsevien satelliittien avulla.

Äskettäinen sosiaalisen median viesti, jossa oli valloittava kuva Santa Cruz Mountainsista Kaliforniassa, esitteli teknologista kyvykkyyttä ja osoitti Starlinkin DTC-palvelun mahdollisuudet voittaa luonnonesteet, kuten tiheä puusto, joka yleensä asettaa haasteita satelliittiviestinnälle. Tämä demonstraatio korostaa SpaceX:n innovatiivisen lähestymistavan toteutettavuutta globaalissa televiestinnässä, sillä se lupaa parempia yhteyksiä jopa alueilla, joilla on haastavaa maastoa.