スターシップの熱シールドは迅速な再利用には「行き止まり」である、NASAの専門家が警告

熱シールド ~にとっての主な障害であり続ける スターシップ 完全に再利用可能なシステムとなり、 飛行機と同じような周波数で飛行できる。専門家 ダン・ラスキーチャールズ・カマルダ そして チャールズ・ミラー 彼らは、SpaceX の現在の技術を衛星の打ち上げとコスト削減に使用できると主張していますが、 プロジェクトに必要な迅速な再利用が達成されないこと

3人は、Ars Technicaが反響を呼んだ13便の画像を分析した後、LinkedInに掲載された記事で結論を発表した。査読を受けた研究ではありませんが、 あなたの経験に基づいた技術的評価。ラスキーは38年間働きました。 NASA エイムズ センター そして材料を発明した ピカ 船舶の遮熱板に使用される クルードラゴン。カマルダは宇宙飛行士であり、熱防護の専門家でもありました。ミラー氏は何十年にもわたって再利用可能な打ち上げプログラムに取り組み、トランプ・バンス政権のNASA移行チームを率いてきた。

先週金曜日、前述の試験飛行13号でスターシップは再突入を完了し、制御された方法でインド洋に着陸した。 失われたタイルはほとんどありませんでしたが、後の画像には、継ぎ目から始まっているように見える白い跡、ひび割れた破片や破損した端が示されていました。。著者らは、数十人、あるいは数百人が被害を受けた可能性があると考えている。 「スターシップの現在の熱保護システムは、完全かつ迅速な再利用を必要とするすべてのミッションにとって行き止まりです。」とラスキー氏はArs Technicaに語った。

13便飛行中のスターシップ。 スペースX。

新しいStarship V3の底部はいくつかの物で覆われています 40,000 黒いセラミックタイル、ほとんどが六角形で、構造上に機械的に固定されています。 ステンレス鋼。その機能は、次の速度で再突入中に車両を隔離することです。 マッハ25、時速約30,600km。鋼鉄は、再利用可能な宇宙船であるスペースシャトルのアルミニウムに比べて利点があります。 ポット 1981 年から 2011 年まで運用されていました。 高温に耐え、一部のタイルの損失に耐えることができます 構造がすぐに損なわれることはありません。

スターシップ、飛行13の最後に着水。
スターシップ、飛行13の最後に着水。 スペースX。

テストキャンペーン中にデザインが進化

最初のプロトタイプには完全なシールドはなく、統合されたフライトには徐々にすべてのセラミック被覆が組み込まれました。 4便の損傷後いくつかのタイルが外れ、スターシップの前方フィンの一部が熱で焼け落ちたとき、 SpaceX はより強力な部品を設置し、背面のアブレーション層を追加しました。その後のミッションでは、彼は意図的にいくつかのタイルを取り除き、露出した鋼材、接合部、その他の材料を研究するためにさまざまな構成を試しました。

NASA のスペースシャトルも、アルミニウム構造を保護するために数千枚の軽量セラミック タイルを使用しました。システムが許可した オービターを再利用するしかし、ミッションごとに表面を検査し、損傷した部品を修理または交換する必要がありました。 このメンテナンスの負担により、迅速な運航が妨げられ、各フライトが高価で時間のかかるプロセスになってしまいました。

著者らは、SpaceX が次のようにしてその概念を改善したと信じています。 より耐久性の高い素材、標準化された形状、耐熱性の高い構造。彼らは、その結果が Starlink V3 や他の大規模なグループを導入するのに十分である可能性があると信じています。しかし、 彼らは、それによって乗客を輸送し、月や火星に居住地を供給し、軌道上のデータセンターを建設するための低コストの年間打ち上げが何百、何千回も可能になるかどうか疑問に思っている。

SpaceXは問題の大きさを認識している

イーロン・マスク は再利用可能な熱シールドを次のように繰り返し言及しています。 「彼が残した最大の問題」 スターシップへ。 「着陸して推進剤を補給して再び飛行できるようになりたいのなら、 約40,000枚のタイルの面倒な検査を実行することはできません」と彼は昨年2月に述べた。同社は、新しい組成、より均一な部品、飛行中の実験に投資してきました。

ラスキー氏、カマルダ氏、ミラー氏は、この解決策はまた、 公的調査の回復を要求する。彼の分析によれば、米国は マッハ25での軌道再突入のための新しい再利用可能なシステムへの多額の投資を30年間維持していない。今日のテクノロジーの多くはシャトルから来ています。 国家航空宇宙機 そして X-33。 NASA は熱保護プログラムと機能を保持していますが、著者らは、手間のかかる検査なしで繰り返しの飛行に耐えることができる材料に特化した基礎研究の取り組みを求めています。