пространство

Колонизация на Марс според плана на SpaceX. Четвърта част: Как да колонизираме Марс?

Част 1: Историята на хората и пространството

Част 2: Маска за мисия

Част 3: Човешкото осигуряване

В живота има трудни ситуации от категорията "на"точка А до точка Б ". \ t Например, а) Не мога да повярвам, че будилникът ми ме събуди толкова рано; б) сега седя на работа. Или а) наемът изтича следващия месец; б) сега напълно се преместих в новия апартамент и дори окачих всичките си любими неща по стените. И: а) мисля, че мразя съпругата си; б) добре е, че сега имам нова съпруга и всичко е наред. Всичко това е трудно.

Но а) Мисля, че искам да изведа един милион души на Марс; б) и сега вече има един милион души на Марс - това движение изглежда свръхестествено трудно. Елон Маска има повече амбиции, отколкото имате.

От началото на този проект говорих с Маска шествремена, и всички тези времена, ние най-често говорихме за това как всъщност ще се случи Марс. От това, което чух, той се нуждае само от две неща и всичко ще се окаже:

  • Желанието
  • начин на
  • Смята се, че бухалките и "се казва -направено. " Или там: ще има желание, но ще има начин. Преди повече от четиридесет години летяхме на Луната, петнадесет години преди да имаме нормални компютри, така че изглежда, че планът за изследване на Марс може да бъде напълно изпълнен - ​​и единственият ограничаващ фактор ще бъде липсата на желание, липсата на воля.

    Но Муск вярва, че всичко е точно обратното. Имаме начин да стигнем до Марс за астрономическа сума. Но няма начин да се колонизира Марс. Според Маска нямаме възможност да стигнем до Марс на достъпна цена. Той нарича САЩ "хора на научните изследвания" и "чист дух на жажда за изследвания" и смята, че ако Марс бъде по-евтин, ще има по-голямо желание да отидат там. Но тъй като всичко това дори не изглежда по-близо, никой не говори за това, а волята на хората да отидат на Марс остава пасивно.

    Ако някой ми каза, че пентхаусът е включенМанхатън с огромна тераса падна в цената с 95%, ще имам много желание да си платя под наем и да карам там. Но тъй като цената остава същата, не искам да се преместя там - дори не мисля за това. Причината, поради която не пиша този пост, седнал в гореща вана с изглед към хоризонта на Ню Йорк, не е липсата на воля, а липсата на начини.

    Маската вижда ситуацията с Марс е същата. Вместо „ще има желание и ще има начин”, той вярва, че изразът „изграждаш и те ще дойдат” е по-подходящ.

    По-специално, моделът, който Муск има предвидМарс ще бъде заплатен от пътници, които пътуват по него, почти по същия начин, по който работи общественият транспорт на Земята - и ключът ще бъде да се предостави възможност за закупуване на билети на достатъчно ниска цена, така че един милион души да могат да разберат. Или както сам Маска казва:

    Трябва да има пресичане на хора, които искатотидете на Марс и хората, които могат да си позволят да летят до Марс. И ако равен брой хора, необходими за самостоятелно поддържане на колонията на Марс, попадне в тази пресечка, това ще бъде решението.

    Нещо като това:

    Проблемът сега изглежда по-скоро така:

    Тъй като Муск смята, че ще (жълт кръг)ще нарасне съответно, когато се появи истински път, Муск идентифицира един малък син кръг като критичен ограничаващ фактор: много високата цена на космическите пътувания. И ако поправите това, смята той, този фактор ще се превърне в ключова връзка между А и Б.

    Ето защо през 2002 г. Муск продължи: „Събрах екип и го инструктирах да изготви проучване за осъществимостта на ефективното изграждане на ракети за няколко събота. Стана ясно, че нищо не ни пречи да го направим. От 60-те години ракетната технология не се е подобрила съществено, може би дори назад. Беше развълнуван.

    Но обратно към реалността за секунда. Ако решите, че революцията в цената на космическите пътувания е ключът към нещо много важно, трудно можете да кажете: „Уау! Аз ще го направя! ”, Но„ Не знам как да постигна това ”. За да се опитаме да разберем как може да се постигне такава сериозна цел, нека се опитаме да разберем какво се опитваме да направим в обратна посока.

    Въпрос: Как бих обърнал разходите за космически пътувания?

    Отговор: в процеса на десетилетия на иновации, стотици проби и грешки, привличащи хиляди най-умните хора да работят. Обикновено, но не е подходящо. Не е подходящо, защото:

    Въпрос: къде да вземем много пари, за да платим всичко това? Ако беше интересно за правителствата, щяха да го направятвече го правите сами. Никой благотворителен патрон няма да се съгласи да изпрати десетки милиарди долари на мащабен проект, който ще продължи тридесет години, или дори повече, без никакви гаранции за успех.

    Отговор: Вие плащате за това, като направите вашите НИРД дейности двойно ценни, като в същото време осигурявате печеливши услуги за доставка на космическото пространство. За да тествате новата си иновациятехнология, ще трябва да направите много стартирания. Правителствата и компаниите ще ви изхвърлят много тесто, за да можете да вкарате спътници, товари и хора в космоса по време на тези стартирания. Две зайци с един изстрел.

    Въпрос: но как да разбера как да изпратя нещо в космоса?

    Отговор: вие не знаете. Ще трябва да прекарате няколко години в обучение от нулатаизгради един от тези устройства самостоятелно, докажи на всички, че можеш да направиш успешен старт, докато никой няма да те наеме като услуга за доставка.

    Въпрос: Но ако по време на началната фаза на научноизследователската и развойна дейност няма да има много клиенти, кой ще плати за тази фаза?

    Отговор: вие, основател.

    Въпрос: Къде ще получа парите?

    Отговор: Вие ще станете съосновател на PayPal, а след това ще продадете компанията.

    Това беше логиката на Mask през 2001 г. и тя написа бизнес-плана на SpaceX:

    SpaceX работи по този план тринадесет години. Нека да разберем какво вече е направено от компанията и какво още чака.

    Етап I: разберете как да изпращате неща в космоса

    С участието на: Falcon 1

    гол: изпрати нещо на орбита, докато маската свърши

    Фаза I всъщност започна още предиSpaceX се появи в средата на 2001 г., когато Муск все още беше в PayPal. Сериозно обмисляйки да влезе в космическата арена като следващата му стъпка, Муск направи това, което всеки, който иска да стане ракетен технолог от световна класа за годината без образование, чете книги. Например:

    • Елементи на ракетната ракета, Джордж Сътън
    • "Аеротермодинамика на газова турбина и ракетно движение", Гордън Оц
    • "Основи на астродинамиката", Роджър Бате
    • Международен справочник за космически стартови системи, К. Isakovitz, J. Hopkins, J. Hopkins, Jr.

    Да, той чете книги и извлича от тях полезни неща. Експерт по ракети Джим Кантрел, който се срещна с Маск и участва в едно от неуспешните пътувания в Русия, казва: „Той буквално цитира откъси от тези книги. Той стана много осведомен по темата. "

    Освен четенето му, попита МускВъпроси към много умни хора. Кантрел, който нарича Маска "най-умния човек, с когото съм работил", казва, че "Маск е наел много от моите колеги в ракетния и космическия бизнес, за да се консултират" и че "той като че ли изсмуква опита от тях."

    Когато Муск започна да говори за пространство като бизнессъвсем сериозно, приятелите му се тревожеха. Не бихте ли? Представете си, че вашият приятел е направил много пари, продавайки интернет бизнес, и след това казва, че ще прекара почти всичко, за да стане първият предприемач, който успява да изгради компания за космически изстрел - защото е важно за човечеството да се превърне в мултипланета. Едва ли бихте били доволни от подобни изявления. Един от приятелите на Муск се опита да обезкуражи Маска от този луд проект, като изпрати видео от експлодиращи ракети.

    Но Муск си оставаше грозно пате и продължисе движат гладко. След като построи основата на знанието за себе си, той реши да наеме други хора на борда. Когато попитах Маска какъв е бизнесът, той отговори: „Не знам какво е бизнесът. Една компания е просто група хора, които работят заедно, за да създадат продукт или услуга. Няма такова нещо като бизнес, просто преследване на цел - група хора в преследване на цел. "

    Затова той започнал да събира група от най-умнитехора, които можеха да намерят, и така се роди SpaceX. Тогава той започнал да наема известни хора, например, известният ракетен инженер Том Мюлер. Персоналната политика на SpaceX в ранните етапи е следната:

    Няма идиоти, Мускус казва, че ако мразиш колегите си или шефа си, не искаш да ходиш на работа и да работиш с часове.

    Наемането трябва да бъде изградено върху суров талант без опит., Муск казва, че не го е грижа за учения.градуси, колеж или дори училищно образование - просто суров талант, личност и желание да работим върху бъдещите мисии на SpaceX. Говорих с вицепрезидента на транспортната индустрия на SpaceX Марк Янкоса, който се оказа обикновен калифорнийски пич. Вярно, той изглеждаше един от тези глупави момчета, с които бях приятел, а не водещ учен. Той каза, че е ужасен ученик и почти е загубил вяра в себе си като човек, докато не е намерил страст да работи по състезателни автомобили в автомобилен клуб в съседство с колежа. Оказа се, че в този случай той е абсолютен гений и когато след училище някой го е запознал с Маск, той го наема. Джанкоса бързо нараства в компанията, а сега, след 30 години, той оглавява едно от най-големите дивизии на компанията, а за него работят стотици талантливи и много по-опитни хора.

    Много истории се отразяватизвънредната меритокрация на SpaceX. Срещнах се със Зак Дън, старши директор на стартиращия инженеринг, който беше на около 12 г. Дън ми каза, че е започнал като стажант само преди няколко години. А по-рано, когато предположил, че Муск няма представа кой е Дън, Маск го изненада, като каза, че смята Дън за много силен инженер. От това Дън осъзна, че Муск знае всички и всички в компанията. Няколко години по-късно, Dunn стана ръководител на стартиращ инженеринг за повече от сто служители.

    Мускус лично комуникира с всички, включително и с почистващи препарати, и го прави като перверзник, Това правило се спазва почти безизключения през първите осем години от живота на компанията, докато събра 1000 служители. Според биографията на Маската, “всеки служител получава предупреждение, преди да се срещне с Маска. Интервютата могат да продължат от тридесет секунди до петдесет минути. Елон най-вероятно ще пише електронна поща и ще работи по време на първоначалната част на интервюто, без да говори прекалено много. Не се паникьосвайте. Това е нормално. Тогава той ще се обърне към теб в стола. И дори тогава той може да не се сблъсква особено с вас. Не се паникьосвайте. Това е нормално. Когато дойде времето, той ще говори с вас.

    Самата компания, като Тесла, е до голяма степенградуси вертикално интегрирани. Това означава, че вместо да аутсорсира голяма част от процеса на производство на ракети на трети страни, SpaceX произвежда почти всички големи части независимо, запазвайки собствеността и контрола над по-голямата част от веригата на доставки. Това е много необичайно за космическата индустрия - както казва Ешил Ванс, „заводът е храм, който SpaceX смята за основно оръжие в играта на ракети, домашно производство. SpaceX произвежда 80-90% от своите ракети, двигатели, електроника, проектира собствени дънни платки и микрочипове, сензори за откриване на вибрации, бордови компютри и слънчеви панели. "

    Старомодни индустриалци като Андрю и КарнегиХенри Форд е в полза на вертикалната интеграция и Apple по много начини побеждава конкурентите. Повечето компании днес избягват вертикалната интеграция, но за любителите на качествен контрол, като маска или работа, това е единственият начин да се запази всичко в техните ръце.

    В допълнение, производството на такъв брой частиразположени под същия покрив на SpaceX, те са физически смесени в сградата, както и в Tesla - инженерите на техните компютри седят точно на етажите, където проектират и произвеждат, или в напълно стъклени офиси, откъдето можете да наблюдавате целия процес на сглобяване наоколо.

    С развитието на екипа и формирането на отдели,Маската остава тясно свързана с почти всеки процес по напълно невидим начин. Някои шефове се наричат ​​микроменеджери - но в компанията Маск, поради нивото на участие в процеса, те го наричат ​​„наногенера“.

    Елон Муск знае много неща

    Почти всички, с които говорих в Tesla и SpaceX,се фокусира върху това, какво е силен експерт Муск във всяка отделна област, независимо дали е предназначен за автомобилни акумулатори, електрически двигатели, ракетни проекти, двигатели, електроника (авионика) или космическа техника. Той успява да направи това чрез комбиниране на дълбоко ниво на разбиране на физиката и инженерството и почти брилянтна способност за съхраняване на информацията, както е научена.

    Това е толкова широк опит на експертиза.позволява на Mask да поддържа необичайно високо ниво на контрол над всичко, което се случва в неговата компания. Що се отнася до космическите ракети, Муск казва: „Знам своята ракета отвътре и отвън. Мога да ви разкажа за естеството на топлинната обработка на материала на обвивката, как се променя, защо избрахме този материал, техниката на заваряване ... в най-малкия детайл. "

    Попитах вицепрезидента на SpaceX за разработката на софтуер Жана Хюсеин за нано-управлението на Mask. Той отговори:

    "Най-голямата изненада за всички, които първисе присъедини към компанията - SpaceX използва термина "nanomenger", а ти си мислиш: "Ами, той обича да избира от плевели, това е готино." Но вие не знаете как е. За главния изпълнителен директор на компанията той хвърля примамката невероятно дълбоко - той има достъп до всичко и често се погребва в едно нещо, прави го през цялото време. Той взема решения на най-ниското ниво и управлява компанията на най-тясно ниво с висока точност, не знам кой друг би работил във всяка друга компания. Мисълта на един човек е ключов момент за решаване на неописуем брой въпроси - той запазва всичко това в главата си и си спомня кога е необходимо, ако е необходимо, за да може да взема правилните решения. "

    * * *

    Добре. Сега е средата на 2002 г. и тази луда идея става реалност. Има ясна мисия, екип, вездесъщ изпълнителен директор. Следващата стъпка е ракета.

    Преди да стигнем до първата SpaceX ракета, нека да изясним нещо.

    Задачата на почти всяко космическо изстрелване е да изпрати нещо в космоса. Нещата, които приемате, се наричат полезен товар, Сателит, товар, хора, маймуни - всичко може да бъде полезен товар.

    За да оцелее в трудно пътуване в космоса, товарът трябва да бъде под защитна черупка - защитна обвивка, Понякога полезен товар също трябва да бъде изпратен, изпратен, закачен в космоса и може би дори да се върне на Земята. В този случай полезният товар се носи вътре. космически кораб (и ако още не сте излезли от детството, тогава космически кораб).

    Имате ли ракета, Ракета е голямо главно нещоизлита и прави едно нещо: изпраща полезния товар и контейнера през атмосферата в космоса. Повечето от ракетите са представени от голям резервоар за гориво, а отдолу ракетата има най-мощния двигатели във формата на камбанка. Те осигуряват ракетата с движещата сила - тласък - което ви позволява да вдигнете много тона през атмосферата на Земята. Понякога ракета се състои от много малки ракети - стъпки, И да, всичко по-горе става бойна ракета, ако полезният товар е оръжие.

    най-накрая, космически кораби не съществува. Космически кораб е термин, който дава радост на четиригодишните. Истинските космонавти не казват това.

    Мисиите на Аполо отидоха на Лунатагигантска ракета "Сатурн V". Сатурн V тежеше 3000 тона - като седем Boeing 747 - и беше висок 35-етажен. Сатурн V изглеждаше като матрешка кукла, защото съдържаше все по-малко елементи.


    Космическата совалка (Space Shuttle), която имаше по-проста работа - да отиде в ниска околоземна орбита - действаше съвсем различно.

    Вместо една голяма ракета на първия етап, SpaceShuttle използва две ракети (твърдотелни ракетни бустери), за да се справи с най-тежката част от изкачването, а полезният товар - хора и оборудване - преминаваше към части от совалката, които приличаха на обикновени стереотипни космически кораби. Тази единица добави необходимата тяга, когато ракетите паднаха с гориво от голям, по някаква причина оранжев резервоар за гориво. Обикновено космическият кораб се връща в океана чрез парашут, но космическите совалки използват по-цивилизован подход, кацайки на земята като самолет.

    Когато SpaceX направи първата си ракета, не го направисе опита да създаде най-голямото и най-готино нещо в историята на човечеството. Тя построи тренировъчна ракета, малка директна ракета „Falcon 1“ (Муск го нарече така в чест на „Millennium Falcon“ от Star Wars). Беше висок 21 метра, двустепенна ракета с един мощен двигател - собственото изобретение на SpaceX, двигателят на Merlin.

    Въпреки скромните си размери и характеристики,Falcon 1 беше пълен с нови технологични иновации. Основната задача беше да накара ракетата да достави малки товари в космоса по-евтино от преди. Не само защото Муск виждаше част от пътуването до Марс, но и защото смяташе, че това е единственият аспект на космическите пътувания, който може да бъде фиксиран бързо и ефективно. Той казва: „Скоростта на ракетата винаги остава почти същата. Удобството и комфортът остават непроменени. Надеждност ... по-добре да не го правите тук. Остава един ключов параметър, чрез който можем да преценим подобряването на технологиите, и това е цената. "

    Маркирайте имената две причини, поради които разходите остават толкова високи:

    1. Има малко компании в аерокосмическата индустрия и тези няколко са огромни, а огромните компании не рискуват, Той казва: „Налице са огромни предразсъдъци срещу поемането на риск. Всеки се опитва да оптимизира покритието за задника си ... Дори ако са налице по-добри технологии, те ще използват остарели компоненти, които често са разработвани през 60-те години, а много от тях използват руски ракетни двигатели, разработени през 60-те години. Не казвам, че тези двигатели са били проектирани през 60-те - искам да кажа, тези двигатели са били произведени буквално през 60-те, опаковани и донесени от някъде в Сибир. "

    2. Липса на вертикална интеграция, Споменахме вертикалната интеграция на SpaceX ипълен контрол, който позволява на Mask да контролира SpaceX, но Mask също вярва, че вертикалната структура е важна за намаляване на разходите, и затова критикува останалата част от индустрията, че не иска да прибягва до нея: „Големите аерокосмически компании имат тенденция да аутсорсват. Те го предават на подизпълнители, подизпълнителите се обръщат към подизпълнители и т.н. Трябва да минете през четири или пет слоя, за да намерите нещо наистина полезно - реалното рязане на метал, подравняването на атомите. Всяко ниво добавя разходи - то е скъпо в петата степен.

    Няма да има багаж на голяма компания с дълъгИстория, SpaceX е в състояние да “проектира и развие Falcon 1 от празен лист хартия”, казва Макс Возуф, един от първите служители на SpaceX, и този празен лист хартия се проследява в мисълта на Маска: “Попитах: от какво е направена ракетата? Алуминиеви сплави от аерокосмически клас, някои титанови, медни и въглеродни влакна. И тогава попитах, каква е цената на тези материали на стоковия пазар? Оказа се, че цената на ракетните материали е 2% от типичната цена - и това е огромно съотношение за голям механичен продукт. Затова си помислих, че можем да направим ракета много по-евтина, имайки предвид цената на материалите. "

    И всичко това е страхотно - но SpaceX не е обикновенкомпания с редовен бюджет и време за разработка. Това е предприятие, за което инвеститорите трудно биха се записали в здравия си разум и трезва памет, затова компанията е съществувала главно по парите на личната банкова сметка Mask. До 2006 г. Муск решил паралелно да направи революция в областта на автомобилите и да инвестира 70 милиона долара от печалбата си в PayPal в Tesla, оставяйки около 100 милиона долара за SpaceX. Муск казва, че това би трябвало да е достатъчно за три или четири изстрела. SpaceX щеше да има достатъчно от тези няколко старта, за да докаже на клиентите, че може да плати. И тъй като платените клиенти искаха SpaceX да достави техните товари в орбита, това беше необходимо на SpaceX: да пусне нещо в орбита успешно, демонстрирайки възможностите си пред света.

    Правилата на играта бяха прости: пускате три или четири пъти нещо в орбита или затваряте компания. По това време много частни компании се опитваха да пуснат нещо в орбита, но само един успя (Орбитални науки).

    За да разберем защо е толкова трудно да се направи, трябва да разберем какво е орбита.

    Какво е орбита?

    Това може интуитивно да се приемедоставянето на обект на орбита е трудността да се достави даден обект в орбита, тъй като астронавтите на МКС плават в пространството, без да изпитва никаква привличане. Изглежда, че е дошло времето да загубите доверие във вашата интуиция.

    Да се ​​върнем в гимназията за секунда. Ето уравнението, чрез което се изчислява гравитацията:

    G - Това е гравитационна константа, скучно число, което игнорираме в това уравнение.

    m1 и m2 - Това са масиви от два обекта. Две обекти тук, защото гравитацията не принадлежи на едно нещо - всеки два обекта се привличат помежду си с една и съща сила. Ако сте на Земята, теглото ви може да се разглежда като сила на привличане между вас и Земята и тази сила действа еднакво върху вас и на планетата. И тъй като две числа имат маса в числителя, това означава, че когато растат, силата на гравитацията също ще расте (пропорционално). Ако масата ви се удвои, теглото ще се удвои. Ако масата ви остане същата, а масата на Земята се удвои - отново, теглото ви също ще се удвои. Ако вашата маса и масата на Земята се удвоят, теглото ви ще се удвои. Но няма да работим с масите.

    Ние се интересуваме от част d ^ 2. d е разстоянието между два обекта - или по-точно разстоянието между центровете на масата на два обекта. В случая на Земята масата е симетрично разпределена, така че центърът на масата ще бъде център на планетата. Радиусът на Земята е 6371 километра, така че когато сте на повърхността на Земята, вие използвате този номер вместо d, за да определите опитната гравитационна сила. Тъй като d е в знаменателя на уравнението, с увеличаване на d, гравитацията намалява.

    За да илюстрирам това, аз ще стисна Земята до един милион от нейния размер, така че диаметърът му ще бъде точно един метър.

    Ако удвоим d чрез преместване на радиусаЗемята далеч от повърхността (с половин метър), d ^ 2 ще се увеличи четири пъти, така че силата на гравитацията и теглото ви ще бъдат четири пъти по-малки, отколкото на повърхността. Ако преместите пълен метър - така че друга Земя да се впише между вас и Земята - г ще се утрои, а гравитацията ви ще бъде 1/9 от тази на Земята.

    И къде е мястото на МКС във всичко това?

    Станцията се намира на височина 350-400 километра,че на нашия метър топката 2-3 сантиметра, малко повече от един инч от повърхността. Ако в тази топка се е забила топка за пинг-понг, МКС (и много сателити) ще работят по него. Широко разпознаваната височина, където започва “космосът”, се смята за линия на Карман на 100 километра над повърхността - на нашата топка е 7,8 mm от повърхността. Самолетът лети на височина от 0,84 mm над повърхността, тя е по-малка от дебелината на пясъчно зърно.

    Какво казва това за гравитацията на DOE, къде е МКС?

    Ако вземем средната точка на средната височинаISS (375 km), ние откриваме, че на тази височина d ще бъде 5.8% от нормалната d на земната повърхност, което означава, че тя ще намали силата на гравитацията до 10%. Затова астронавтите на МКС почти не усещат тежестта. И така плувам.

    Факт е обаче, че те са в състояние на свободно падане.

    Веднъж имах възможност да летя в малъкна самолета с пилота, който беше леко допълнение, така че той вдигна самолета на 4000 фута (1200 метра) и бързо го спусна до 2000 фута. Преди да падне, той ми даде писалка и ми каза да го сложа в отворена ръка. По време на падането на 8% от мен, които не се борят за оцеляване толкова отчаяно, видях писалката да се извисява пред мен, леко се люлее от страна на страна. На МКС това се случва непрекъснато.

    Ето защо: представете си, че стоите на върха на планета, по-малка и по-гладка от Земята, която няма атмосфера, и хвърляте бейзболна топка с всичките си сили:

    Той трябва да се държи така:

    Сега дайте шанс на високия пич на лигата:

    И ако го пуснете от пистолет? Той ще лети още повече:

    Преди всички тези топки да паднат на земята, телетяща крива. Ако повърхността на Земята не се открие по този път, те ще продължат във формата на дълги елипси. Нека продължим по пътя на топките, ако продължават да се движат.

    Сега да вземем по-мощен пистолет:

    Изглежда както обикновено, но имайте предвид, че кривата на дъгата съответства на формата на планетата. Следователно, накрая всичко изглежда така:

    Тази топка ще обикаля планетата в кръг и ще се блъснепистолет в гърба. И ако нищо не го блокира, той ще продължи да "пада" завинаги, никога да не се приземи. Тъй като пътеката на топката е извита и съответства на кръга на кривината на планетата, планетата ще продължи да пада от топката, докато топката се опита да падне на земята. Ти пусна топката в орбита.

    Ако имате идеално гладка планетабез да има атмосфера, на теория можете да пуснете нещо в орбита направо от земята. Но тъй като Земята има плътна атмосфера (и планини на повърхността), без значение колко силно ти изстрелваш топката от повърхността, атмосферата ще го забави, влачейки кривата си, докато се спусне от орбита. Затова поставихме нещата в орбита толкова високо, че атмосферата беше достатъчно тънка и не забави нашите обекти. Ако не беше силата на триене, законът на инерцията на Нютон щеше да позволи на спътника да се върти завинаги около планетата.

    За да влезе в орбита около Земята, един обект трябва да се движи невероятно бързо. Но не прекалено бързо. Защо? Защото тогава кривата ще бъде твърде широка и ще се случи следното:

    Ето защо хората говорят за постигане на „орбиталнаскорост ”, за да остане в орбита и" избяга скорост "да напусне гравитацията на Земята и отиде в космоса. Скоростта на бягство означава, че дъгата на пътя ще бъде по-широка от кривината на планетата.

    Орбитална скорост на височина 375 километра,където се намира МКС е 27 600 km / h. Или 7.66 km / s. Тази скорост ще позволи на обекта да остане в орбита на тази височина. За да разберете колко бързо е, представете си, че ако хвърлите топката на тази скорост от плажа в океана, тя ще прелети над хоризонта около половин секунда. При тази скорост МКС лети около Земята на всеки 90 минути (и тъй като тази скорост е относителна, астронавтите на МКС изобщо не усещат движение).

    * * *

    Да се ​​върнем към SpaceX. Като се има предвид горната кутия, сега е възможно да се разбере защо основната задача на компанията е да „хвърли” товара в орбита. Хората мислят, че ракетата се издига нагоре, но в действителност тя хвърля нещо с голяма трудност частично встрани, така че траекторията на ракетата изглежда така:

    Всичко, както в нашия пример по-горе, ракетата действа като ръка на гигант, който хвърля полезен товар:


    Само в нашия реален свят, ракетната компания се нуждае не от ръка и четка, а от седем етажна метална кула с 40 тона, която излита от планетата с експлозия.

    За да направите нещата още по-трудни, "хвърляне"Тя започва в атмосферата на морското равнище, която е едновременно дебела като меласа и пълна с движещи се части (т.е. време). Ето как точно да хвърляте топката с ръка, стояща под няколко метра течаща вода. Ръководителят на техническия отдел на SpaceX, Марк Янкос, описа задачата за изстрелване на ракета през атмосферата: „Ракета е такава влажна юфка, че се опитваш да избуташ в космоса. Тя се свива като ад. Ти дори не знаеш къде се движи, измервайки траекторията на една точка от ракетата - трябва да измериш няколко. "

    С толкова мощни сили в играта - теглото на ракетата,скорост, плътна атмосфера - дори и малките повреди на оборудването могат да изкарат мисия. Проблемът е, че не можете да провеждате надеждни тестове за това как ще се държи оборудването, докато не започнете.

    SpaceX е научил този урок добре.

    2006: Първи старт - неуспех

    2007: второ стартиране - неуспех

    2008: Трето стартиране - неуспех

    Лоши времена.

    Неизправностите бяха причинени от най-малките детайли. Ръждата гайка не задържа под налягане, течността в ракетата изпръсква повече от очакваното, а двигателите от първия етап се изключват няколко секунди по-късно по време на разделянето на стъпалата. Можете да правите всичко правилно 99.9% от времето, а последните 0.1% ще доведат до катастрофална ракетна експлозия. Пространството е трудно.

    Всяка компания за стартиране илиправителството - всеки и всички се сблъскали с неуспехи. Това е част от концерт. Обикновено поемате дълбоко дъх, завийте ръкавите си, разберете какво се е объркало и продължете към следващия старт. Но SpaceX имаше специални условия - компанията имаше пари за „три-четири изстрела”, а след три неуспехи последният старт беше последният шанс. То бе насрочено по-малко от два месеца след неуспешния трети старт.

    Един приятел на Маската, Адео Реси, го описа така: - Всичко зависеше от този старт. Работа - епичен успех. Fail - ако нещо се обърка и всичко се провали - ще има епичен провал. Третото не е дадено. Няма резервни опции. Вече се случиха три неуспехи, всичко трябваше да свърши. Случай за изучаване на Harvard Business School: богато момче се изкачи в ракетния бизнес и всички профукали ”.

    На 28 септември 2008 г., SpaceX подготвени зачетвърти старт - и го направи. Тя пусна на борда си залъгалки за пури в орбита без проблеми, превръщайки се в втората частна компания в света, която успя.

    Falcon 1 също се превърна в най-ефективнияцена ракета в историята на стартира - струва само $ 7,9 милиона, това е три пъти по-евтино от най-добрите алтернативи. НАСА обърна вниманието си. Успешното четвърто представяне беше достатъчно убедително за агенцията, а в края на 2008 г. NASA нарече Mask и предложи да подпише договор за 12 изстрела на ISS на стойност 1,6 млрд. Долара.

    Money Mask свърши работата. Сега SpaceX има клиенти и бъдещо бъдеще.

    Следваща част: Цената на космическите пътувания

    Тим Урбан, WaitButWhy