अतिथि पोस्ट: Spaceflight एक क्रांति के कगार पर है, लेकिन इससे पहले कि वे भूमि पर अपने रॉकेटों की गणना न करें

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संपादक का ध्यान दें: यह अतिथि पोस्ट लुकास दाविया और मैरिज अचटनम द्वारा लिखी गई थी।

खोज इंजन में "पुन: प्रयोज्य रॉकेट" टाइप करने पर, आप स्पेसएक्स-संबंधित लिंक के स्क्रीन पर भरने में मदद नहीं कर सकते, लेकिन इसे आकर्षित किया जा सकता है। इसका कारण समझ में आता है: स्पेस शटल की मृत्यु और स्पेसफलाइट क्षेत्र में अधिकांश पुराने खिलाड़ियों द्वारा भविष्य के लिए स्पष्ट योजना की कमी के साथ, स्पेसएक्स का सीधा, टर्म प्लान के पास और पिछले उड़ान परीक्षणों ने उन्हें हर किसी की पसंदीदा लागत को काफी कम कर दिया है। रॉकेट के साथ कक्षा जो घर लौटते हैं - पुन: उपयोग के लिए तैयार।

6 जनवरी को स्पेसएक्स के 14 वें फाल्कन 9 रॉकेट के आगामी लॉन्च के साथ ड्रैगन को आईएसएस तक ले जाने के लिए, सच्चे रॉकेट पुन: प्रयोज्यता की संभावना निश्चित रूप से 90 वर्षों के भीतर पहली बार पहुंच के भीतर है क्योंकि गोडार्ड ने दुनिया का पहला तरल रॉकेट रॉकेट लॉन्च किया था 1926 में मैसाचुसेट्स। फिर भी, रॉकेट की संभावना के लिए हमारी जंगली अपेक्षाओं को गुस्सा करने के लिए पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण समय है जो खुद को लॉन्च पैड पर वापस उड़ते हैं। हालांकि एक रॉकेट क्रांति हमारे बीच हो सकती है, यह एक पुनरावृत्त, बहु-चरण प्रक्रिया है जो किसी भी एकल मिशन को स्थानांतरित करती है - और हमें नियमित एयरलाइन जैसी पुन: उपयोग और बड़ी लागत की बूंदों को जल्द ही देखने की उम्मीद नहीं करनी चाहिए।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एलोन मस्क ने अपनी सभी अद्भुत उपलब्धियों के लिए, कभी भी एक कठिन और तेज समयरेखा नहीं रखी है जब सस्ता और सुलभ रॉकेट उपलब्ध होगा, अकेले एक ठोस कीमत दें। क्यों? केवल इसलिए कि हम ऐसे क्षेत्र में प्रवेश कर रहे हैं, जो बिना रुके रहता है।

इतिहास में एकमात्र प्रक्षेपण यान जिसे कक्षा में प्राप्त करने के बाद कई बार फिर से उतारा गया, वह था स्पेस शटल। किसी भी रॉकेट के अब तक के सबसे महंगे हिस्से का पुन: उपयोग करने के बावजूद - इंजन और संबंधित सिस्टम - नासा के अनुसार लॉन्च करने के लिए शटल की लागत कम से कम $ 450 मिलियन है, जिसमें 24 मीट्रिक टन से कम पृथ्वी ऑर्बिट या लगभग $ 19,000 प्रति किलोग्राम का अपेक्षाकृत कम भार है। । प्रति उड़ान के हिसाब से विभाजित और विभाजित की गई विकास लागत, जिसमें लॉन्च करने की कीमत 1.5 बिलियन डॉलर या नासा की बताई गई राशि से अधिक हो सकती है। माल उठाने के प्रति किलोग्राम की लागत को काफी कम करने के लिए कक्षा में मानव इतिहास के सबसे महंगे लॉन्च वाहनों में से एक था। यह इतना महंगा क्यों हो गया?

स्पेस शटल का गर्भाधान नासा, वायु सेना और अन्य भागीदारों के बीच एक विवाह का परिणाम था। प्रत्येक अपने स्वयं के डिजाइन विनिर्देशों को चाहते थे, जो कि एक अच्छी तरह से परिभाषित उद्देश्य के साथ एक फ़ील्ड वाहन का उत्पादन करते थे, और यह अंतरिक्ष उद्योग के "सभी को पकड़" बन गया। मुख्य रूप से, यह था कि नासा द्वारा प्रत्येक मिशन के बाद आवश्यक रखरखाव की मात्रा को बहुत कम करके आंका गया था। प्रत्येक उड़ान के बाद, पूरे वाहन को अनिवार्य रूप से पुनर्निर्माण किया जाना था: टाइल्स को बदल दिया गया, इंजनों का निरीक्षण किया गया, बूस्टर को नवीनीकृत किया गया। विशेष रूप से, RS-25 मुख्य इंजनों की तिकड़ी को अलग-अलग ले जाना पड़ा और हर संभव दोष की जाँच की गई जो विफलता का कारण बन सकती थी, और जब चीजें टूट गईं, तो एक स्वस्थ आपूर्ति-लाइन नहीं थी जो उन्हें आसानी से बदल सकती थी, जिसके कारण स्पेयर पार्ट्स की लागत आसमान छूती है, और एक कार्यबल को तैयार रखने और शटल को फिर से भरने में सक्षम करने के लिए जल्दी से एक पैसा-सिंक बन गया जो नासा कभी भी पुनर्प्राप्त करने में सक्षम नहीं था।

स्पेसएक्स हालांकि नासा नहीं है। उन्होंने अपने उत्पादों के लिए अधिक चुस्त, प्रतिक्रियाशील विकास दृष्टिकोण पेश किया है जो काफी सफल रहा है। उनके पास नासा से सीखने के लिए (पूर्व के स्रोतों से) कई वर्षों की परियोजनाएँ भी हैं। हालाँकि, ये समस्याएँ नहीं हैं जिन्हें बस दूर किया जा सकता है। बल्कि, वे मौलिक मुद्दे हैं जिन्हें संबोधित करने की आवश्यकता है: भौतिक विज्ञान की सीमाओं से बचना नहीं है।

मस्क के वक्तव्यों का एक सामान्य विषय "एक उपयोग और इसे दूर फेंक" मॉडल में क्रांति लाने की दुस्साहसिक आकांक्षा है जो शुरुआत से ही रॉकेट उद्योग पर हावी रही है, यह सेवा-आधारित एयरलाइन मॉडल से कुछ अधिक निकटता में है। आयरन मैन के मानकों के अनुसार भी यह एक बड़ा काम है।

कई प्रशंसक प्रवेश के लिए बाधाओं की सराहना करते हैं। वास्तव में, Reddit.com पर स्पेसएक्स प्रशंसक समुदाय पर किए गए एक हालिया सर्वेक्षण में, जब 5 साल के समय में फाल्कन 9 रॉकेट लॉन्च की कीमत पर एक शिक्षित अनुमान लगाने के लिए कहा गया, तो लगभग 600 उत्तरदाताओं के एक महत्वपूर्ण हिस्से ने एक मूल्य का चयन किया $ 20,000,000 के नीचे। कुछ ने $ 10,000,000 से कम की कीमतों का भी चयन किया। हालांकि स्पेसएक्स के सीओओ, ग्विने शॉटवेल ने कहा है कि पुन: प्रयोज्य फाल्कन 9 लॉन्च करने के बाद अंततः $ 5-7 मिलियन मूल्य का टैग मिल सकता है, यह भविष्य में बहुत दूर तक पुन: प्रयोज्य रॉकेटों की भोर है। कुछ परिप्रेक्ष्य में, पांच साल पहले 2010 में, स्पेसएक्स ने दो फाल्कन 9 रॉकेट लॉन्च किए। पिछले साल, उन्होंने छह लॉन्च किए, और अचानक, 2020 तक एक मानक फाल्कन 9 लॉन्च की लागत तीन गुना सस्ती होगी? विकास में यह अतिरिक्त तेजी कहां से आई है? संभवतः यह कुछ हद तक आशावादी प्रशंसकों के दिमाग से आता है।

वास्तव में, लंबे समय तक इंजन के रखरखाव के रूप में भी बुनियादी कुछ अभी भी अपेक्षाकृत अज्ञात है। इससे पहले, स्पेसएक्स ने स्पष्ट किया है कि प्रत्येक इंजन में लगभग 40 फायरिंग का जीवन है, और एक आकस्मिक पर्यवेक्षक एक इंजन में इस परिणाम को मान लेगा जिसका उपयोग 40 मिशनों पर किया जा सकता है। हालांकि, प्रत्येक लॉन्च से पहले तीन इंजन परीक्षण में आग लग जाती है, खुद लॉन्च होता है, और तीन जलने की आवश्यकता होती है जो रीवेंट्री और री-लैंडिंग प्रक्रिया को पूरा करने के लिए होता है, केंद्र इंजन वास्तव में एक मिशन को पूरा करने के लिए 7 बार आग लगाने की आवश्यकता होती है, और नौ के साथ प्रत्येक निचले स्तर पर इंजन - यहां तक ​​कि ज्यादातर केवल कुछ ही बार फायरिंग के साथ, जिसके परिणामस्वरूप बहुत सारे भाग होते हैं जो हर उड़ान के बाद टूट सकते हैं। इन विफलताओं के लिए जाँच करना और उनकी मरम्मत करना बहुत अधिक महंगा हो सकता है और समय लग सकता है जो एक से अधिक हो सकता है।

उदाहरण के लिए, ३.६६ मीटर के व्यास के साथ, और लगभग ४२ मीटर की ऊंचाई के साथ, पहले चरण की सतह का लगभग ५०० वर्ग मीटर है जो एक तरफ तरल ऑक्सीजन और ठंडा मिट्टी के तेल के घर्षण तापमान पर उजागर किया गया है, और दूसरे पर , विभिन्न तापमानों में पुनरावर्तन से सूफी निचले वातावरण में। वास्तव में, यहां तक ​​कि अकेले वाहन के बाहरी त्वचा पर बर्फ बिल्डअप वाहन के द्रव्यमान को पर्याप्त रूप से बदलने के लिए पर्याप्त है! उस बड़े क्षेत्र के भीतर, तन्य, थर्मोडायनामिक और दबाव से संबंधित थकान जमा होने की क्षमता है। स्ट्राइक न्यूक्लियेट कर सकते हैं और हेयरलाइन दरारें बना सकते हैं। यह एक खतरा है जो एक परिचालन मिशन पर एक महत्वपूर्ण विफलता का कारण बन सकता है, और इस तरह की घटना स्थायी रूप से नवजात पुन: प्रयोज्य रॉकेट और उपग्रह ऑपरेटरों और बीमा उद्योग के मन में अस्थिरता के बीच एक जुड़ाव को प्रभावित कर सकती है। और हालांकि फाल्कन 9 को ओवर-इंजीनियर माना जा सकता है, यह संभावना नहीं है कि स्पेसएक्स रॉकेट रोलेट खेलेंगे।

हालांकि रॉकेट के मुख्य अभियंता ने हाल ही में नामांकित "स्वायत्त ड्रोन लैंडिंग जहाज" पर CRS-5 की उम्मीद के मुताबिक़ लैंडिंग पर, एक सिक्का टॉस की सफलता की संभावना का अनुमान लगाया था, खाली पहले चरण को संभवतः स्पेसएक्स के हॉथोर्न, कैलिफोर्निया मुख्यालय में वापस भेज दिया जाएगा और निरीक्षण किया जाएगा। विनाशकारी और गैर-विनाशकारी विश्लेषण के विभिन्न तरीकों के साथ यह निर्धारित करने के लिए कि तीन मिनट से कम समय में लगभग 2 किलोमीटर प्रति सेकंड के वेग को तेज करने की कठोरता और फिर पर्याप्त रूप से विघटित होकर, वायुमंडल के माध्यम से, समुद्र और नमक के करीब आने के लिए। वाहन को प्रभावित करें।

संभावित नवीनीकरण लागत का एक और उदाहरण स्पेसएक्स की पसंद के मिट्टी के तेल में निहित है। यह अपेक्षाकृत गंदे जलता है, जैसा कि भूरे-काले कालिख के पारभासी स्तंभ द्वारा स्पष्ट किया गया है कि फाल्कन 9 पर चढ़ता है, शुरुआती विमानों के दिनों के लिए एक थ्रोबैक। यह मुख्य रूप से "कोकिंग" के रूप में जाना जाने वाले केरोलॉक्स इंजनों के साथ एक प्रभाव पैदा करता है - जहां अपूर्ण रूप से दहन किए गए कालिख लगभग पिघले हुए इंजन और नोजल का पालन करते हैं, जिससे गर्मी दूर करने की क्षमता कम हो जाती है। इसे साफ करो, तुम कहते हो? बधाई हो, आपने अभी समीकरण में नवीनीकरण शुरू किया है, कुछ ऐसा जो स्पेसएक्स बचने का प्रयास कर रहा है।

यहां तक ​​कि वाहन को भी अनदेखा करना, लॉन्च करना और आवश्यक रसायन महंगे हैं! एक्सबोर्बली-मूल्य वाले हीलियम है जो टैंकों को दबाए रखने के लिए आवश्यक है, और पायरोफोरिक टीईए-टीईबी इग्निशन तरल पदार्थ का उपयोग आरपी -1 और एलओएक्स के बीच विस्फोटक विवाह शुरू करने के लिए किया जाता है। यह सिर्फ रसायन नहीं है। ट्रांसपोर्ट-एक्ट्रेक्टर संरचना जो परिवहन और स्थानांतरण लागत के लिए फाल्कन 9 वर्टीकल संरचना को समेटे हुए है, थोड़ा और दिलचस्प एब्लेटिव पेंट करने के लिए, कर्मचारियों के वेतन से लेकर परमिट के आवेदनों की सुस्त प्रक्रिया तक की जमीनी लॉन्च ऑपरेशन लागत भी है। सभी संभावना में, अकेले एकल लॉन्च का वर्तमान पूंजीगत व्यय, रॉकेट के स्पष्ट मूल्य की अनदेखी करते हुए, कुल $ 3 मिलियन से अधिक का क्षेत्र।

मौलिक रूप से, हमें एक-दूसरे के लिए पुन: लैंडिंग, नवीनीकरण, पुन: प्रयोज्य और वित्तीय रूप से व्यवहार्य और तेजी से पुन: उपयोग को कम करना चाहिए। यह समझाना एक कठिन अवधारणा हो सकती है कि सभी चार अलग-अलग हैं, और एक की सफलता का मतलब यह नहीं है कि अगले चरण की गारंटी है। इस वजह से, अपने पुन: प्रयोज्य रॉकेट मास्टर प्लान को पूरा करने के लिए स्पेसएक्स के लिए आवश्यक अंतिम चरणों की लागत, समय और जटिलता पर अभी भी सवालिया निशान बने हुए हैं। उदाहरण के लिए: किसी रॉकेट को फिर से उतारना जरूरी नहीं कि नवीनीकरण को किसी भी तरह का बना दिया जाए। यह स्पेस शटल की घरेलू कहानी है।

अकेले लैंडिंग रॉकेट्री में क्रांति नहीं करता है; इसके बजाय, हम केवल एक एयरलाइन-जैसे मॉडल में रॉकेट रिफाइनिंग की क्रांति का एहसास कर सकते हैं, जो केवल रियर व्यू मिरर में वापस देखने से ही हुआ है।

हम इस उम्मीद में जीते हैं कि स्पेसएक्स वह हासिल करता है जो मूल रूप से लगभग 13 साल पहले करने के लिए तैयार था। स्पेसएक्स अब तक इस लक्ष्य की तुलना में किसी और की तुलना में बहुत दूर आ गया है, लेकिन जैसा कि खुद मस्क ने कहा है, "रॉकेट कठिन हैं"। अपने आगामी CRS-5 लॉन्च और लैंडिंग के प्रयास के लिए SpaceX में टीम को शुभकामनाएँ, यह कुछ बड़ी शुरुआत है।

लुकास डाविया और मेरीजन अचटनम द्वारा लिखित

बायोस: जब न्यूजीलैंड में एक सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग के छात्र और पूर्णकालिक वेब डेवलपर होने की बाजीगरी नहीं है, लुकास दाविया एक स्व-प्रमाणित स्पेसएक्स-व्यसनी है, और Reddit समुदाय / आर / स्पेसएक्स के लिए अपनी वेबसाइट SpaceXStats.com को जोड़ने और इन्फोग्राफिक्स बनाने में योगदान दिया जा सकता है। मानो या न मानो उसे बाहर जाने का समय मिलता है और अपने खाली समय में भी बढ़ोतरी करता है!

मरिजन अचिरतां एक डच छात्र, स्व-घोषित आर्मचेयर इंजीनियर और स्पेसफ्लाइट कट्टरपंथी हैं जिन्हें अक्सर / r / space और / r / SpaceX Reddit समुदायों में योगदान करते हुए पाया जा सकता है।

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