هذا ما سيكون عليه الأمر عند ركوب المركبة الفضائية خلال مناورة “البطن الفاشلة” الملحمية

إذا كنت قد شاهدت أيًا من عمليات الإطلاق الاختبارية الأخيرة لـ SpaceX ، فقد انخرطت النماذج الأولية لـ Starship في مناورة منتصف الرحلة قبل العودة إلى الأرض.

قبل الهبوط ، تم تصميم نماذج المركبة الفضائية لسحب “بطن متخبط” حيث تقوم بإيقاف تشغيل محركاتها ، والانعطاف إلى الأمام ، والسقوط الحر أفقيًا قبل تصحيح نفسها – تقريبًا مثل دولفين يقفز من الماء. إنه عرض مذهل لقدرة المركبة الفضائية على المناورة ، لكن تثبيت الوجه أمر بالغ الأهمية لـ SpaceX. هذه مجرد نماذج أولية ، لكن SpaceX تتوقع عودة منتج Starship النهائي إلى الغلاف الجوي للأرض على هذا الجانب، باستخدام الهواء المحيط به لإبطاء سقوطه قبل تصحيح نفسه والهبوط على قدميه. إنها فكرة رائعة ، لكنها ستجعل أيضًا رحلة ممتعة لأي شخص على متن الطائرة.

المناورة تثير سؤالا جديا. من المفترض أن تحمل المركبة الفضائية ركابًا بشريين إلى الفضاء ، فماذا سيكون شعورك عندما تكون داخل أحدهم أثناء تقلب البطن؟

للوصول إلى حقيقة الأمر ، قمنا باستغلال كريستوفر كومبس ، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية بجامعة تكساس سان أنطونيو. قد تتعرف على Combs كأحد الخبراء الذين قاموا بثقلهم في a تجربة فكرية مستقبلية سابقة – ما إذا كان بإمكانك الصعود إلى داخل إطلاق شحن SpaceX Rideshare ولديك أي أمل في النجاة من الرحلة. لحسن الحظ ، كما يقول ، يجب أن يكون البطن أقل خطورة إلى حد كبير – بمجرد اكتشاف SpaceX لكيفية التوقف المركبة الفضائية من الانفجار بعد ذلك – لكننا ما زلنا نرغب في معرفة ما سيكون عليه الحال في الداخل.

ها هي محادثتنا ، تم تعديلها وتكثيفها من أجل الوضوح.

فيوتشرزم: تقوم النماذج الأولية للمركبة الفضائية بمناورة تخبط البطن الغريبة أثناء قفزات الاختبار الخاصة بهم. بصرف النظر عن سؤالنا عن تجربة الراكب ، هل يمكنك التحدث قليلاً عما تفعله SpaceX باستخدام تقنية التقليب هذه ولماذا تعرض هذه القدرة على المناورة؟

كريستوفر كومبس: لست مضطرًا إلى القيام بشد البطن لجعل القفز يعمل لبضعة كيلومترات. إنهم يحاولون إثبات ذلك وعرضه لأنه عندما يصعدون بالفعل إلى المدار أو يقتربون من السرعات المدارية ، فإن هذا الشيء يجب أن يتباطأ. لا يمكنك الدخول مباشرة مع هذا النوع من المركبات.

إنهم يريدون المكابح الهوائية قليلاً ونوع الانزلاق أو التراجع إلى المكان الذي سيهبطون فيه. عندما تتحرك الأشياء بهذه السرعة أو عندما تتعامل مع ديناميكا هوائية تفوق سرعة الصوت ، فإن الجسم المستدير يُفضل في الواقع بعدة طرق. إنهم يستفيدون نوعًا ما من هذا القول ، “حسنًا ، سنقوم بإعادة الدخول ، نوعًا ما نقلب هذا الشيء إلى جانبه ، ونطير لأعلى ونستخدم اللوحات للتحكم في كيفية دخولنا لنكون قادرين بشكل أساسي على تبطئ الأمور بشكل مناسب حتى لا نضطر إلى استخدام الصواريخ طوال الوقت “.

هل هذا النهج غير عادي؟ الصواريخ الأخرى التي أعاد سبيس إكس استخدامها لم تعد جانبية.

أمشاط: أعني ، إلا إذا كنت تريد عد مكوك الفضاء. لذا يبدو الأمر كما لو قالوا “حسنًا ، ماذا لو ركبت مكوك الفضاء ، لكن بدلاً من وضع عجلات عليه والهبوط على مدرج ، أردت أن تهبط عموديًا بصاروخ؟”

تجربة Rideshare التي تحدثنا عنها لها نهاية غير سعيدة بغض النظر عن نظرتك إليها. لكن من المتوقع في الواقع أن تحمل المركبة الفضائية البشر إلى المدار. لكن يبدو أن هذه المناورة ستظل وقتًا سيئًا.

أمشاط: أعني ، لا أعلم. أعتقد أن كلمة “سيئة” تعتمد على وجهة نظرك ، أليس كذلك؟ إذا كنت شخصًا لا يحب الوقايات الدوارة ، فلا أعتقد أنك ستحب هذا. لن تكون هذه رحلة طيران ساوث ويست الجوية الخاصة بك – ربما سيكون هناك بعض الانزعاج. من الواضح أنه لن يقتلك. أتساءل عما إذا كان أحد هذه الأشياء حيث يقولون ، كما تعلمون ، ربما لا ينبغي على الأشخاص الذين يعانون من ظروف معينة القيام بذلك. أفترض أن هذا سيحدث.

أعني ، بالنسبة لرحلات الفضاء ، أود نوعًا ما أنه سيكون أكثر صرامة قليلاً من “يجب أن تكون بهذا الطول لتركب”.

أمشاط: نعم صحيح. شيء واحد مثير للاهتمام حول الوجه ، على الرغم من ذلك ، من حيث G-Force: FlightClub.io قام بعمل نمذجة لاختبارات Starship هذه للعثور على Gs التي تجربة السيارة. كانوا يشاهدون اثنين ونصف أو نحو ذلك ، وهو أمر يمكن إدارته إلى حد كبير ، خاصة في الأوقات القصيرة. هذا ليس شيئًا مخيفًا للغاية.

وفيما يتعلق بمناورة الانقلاب ، فإن الأمر يعتمد على المكان الذي يضعون فيه الناس. أين مركز جاذبيتك بالنسبة لمركز ضغطك ، وأين تجلس بالنسبة لتلك النقاط – سيحدد ذلك مقدار القوة التي تراها بالفعل. ولكن إذا شاهدت مقاطع الفيديو وإذا نظرت إلى بعض الأشياء التي نشرها SpaceX ، فإن نوع Starship يدور بشكل أو بآخر حول مخروط الأنف. لذا فإن معظم الدوران يحدث بالقرب من مكان وجود الصواريخ بسبب كيفية استخدامهم للرقائق وكيفية توجيه محور الدوران عند قيامهم بهذه المناورة. وأنا متأكد من أن هذا مقصود.

هل هذه مجرد وظيفة أن تكون الصواريخ في الأسفل بحيث يدور الجزء العلوي أقل؟ هل هذا شيء يحتاج إلى التصميم بشكل متعمد؟

أمشاط: يعتمد ذلك على موقع الصواريخ ، وموقع اللوحات ، وكيفية توجيه اللوحات ، وتوزيع وزن الصاروخ. لدينا مركز ثقل ، وهو نوع من الأشياء الهندسية ومحددة الكتلة. وبعد ذلك يكون لديك مركز ضغط ، والذي يحدد مركز تأثير أحمالك الهوائية. سيحدد هذان الشيئان كيفية دوران شيء ما عند تطبيق قوة معينة. هذا مهم في تصميم الطائرات وجميع أنواع الأشياء. ولذا قاموا بإعداده بطريقة ما ، مع تصميمهم ، بحيث يكون محور الدوران قريبًا جدًا من مكان تواجد الطاقم أو مكان تواجد الركاب.

أنا أستنتج أنك لن تشعر بالكثير من Gs من الوجه ، لا أعتقد ذلك ، بسبب المكان الذي يمكنهم فيه تحديد موقع هذا المحور ، لكنك ما زلت تدور قليلاً. ما زلت تعاني من بعض Gs من التباطؤ – على الرغم من أنه ليس مقدارًا مجنونًا – لذلك سيكون الأمر غير مريح قليلاً ومربك قليلاً ، ربما؟ لأنك ستدور. لكن ليس الأشياء التي تهدد الحياة. اممم ، لن آكل نقانق على متن الطائرة. قد تشعر بنوع من ركوب الكرنفال.

هل تعتقد أن مكان جلوسك مهم؟

أمشاط: أعتقد أنه سيكون مختلفًا بعض الشيء ولكن ليس بشكل كبير. ولست متأكدًا تمامًا من كيفية توجيههم للناس. لكن مثل ، أنتم جميعًا على نفس الحلقة. اعتمادًا على كيفية محاذاة المحور بالضبط ، سيكون هناك بعض الأشخاص الذين بالكاد يشعرون بأي شيء ، على ما أعتقد ، وبعض الأشخاص يحصلون على المزيد. لكن مع ذلك ، لا يشبه الاختلاف الذي ستختبره إذا سقطت عند نهاية الصاروخ.

يجب أن يكون هذا مصممًا بشكل متعمد للناس. وكنت أشعر بالفضول إذا كان لديك أي أفكار حول نوع من الاعتبارات التي تدخل في ذلك من وجهة نظر فنية. هل هناك خطوات إضافية تدخل في هذا الغرض مصممة لجعل الركوب وخاصة التقليب أكثر قابلية للنجاة ، أو ربما أقل إثارة للغثيان؟

أمشاط: هذه صواريخ ، لذا يمكنك إدارة أشياء مثل الدفع والاندفاع ، ويمكنك تصميم كل ذلك. يمكنك أن تأخذ الأشياء بشكل أبطأ قليلاً [than a cargo launch]، ربما تولي مزيدًا من الاهتمام لمقدار اهتزاز الأشياء ، وتقوم بالتصميم بشكل أكبر ، كما تعلم ، مما يجعل البيئة مريحة.

لقد أظهرنا أنه يمكنك القيام بذلك مع رحلة الفضاء البشرية التي حدثت بالفعل ، وستكون هناك معايير مختلفة لرحلات الفضاء البشرية ، ولكن نعم ، ستضع حدودًا مختلفة للحمل وأنواعًا مختلفة من حدود القوة على تصميمك. وأنت تصمم كيف ستطلق كل هذه المحركات وكل شيء من هذا القبيل. لذا ، نعم ، ستتعامل معها بشكل مختلف عما كنت ستتعامل معه إذا كانت مجرد أجهزة أو أيا كان. إنه اعتبار قد تفكر فيه ، لكنه ليس شيئًا لا يمكن تصوره.

الأمر مختلف بالتأكيد بالنسبة لعمليات إطلاق الطاقم مقابل عمليات إطلاق البضائع ، ولكن ماذا عن التقليب والتقليب مقابل الإقلاع والهبوط العمودي؟

أمشاط: نوع ما تحدثنا عنه ، كان عليهم وضع بعض الاعتبارات حول المكان الذي سيكون فيه الناس بالنسبة إلى المكان الذي ستدور فيه السيارة. لديهم بعض القيود على مدى صعوبة القيام بهذه المناورة ومدى السرعة التي يمكنهم القيام بها. هذه اعتبارات يجب مراعاتها لأنك نوع من سد الفجوة بين ما تفعله على متن طائرة وما تفعله بالمركبة الفضائية.

سيحتاجون بالتأكيد إلى وضع هذه الأشياء في الاعتبار. لكن في الوقت نفسه ، أعتقد أن هناك الكثير من الخبرة الهندسية حول ما يمكن للأشخاص التعامل معه من حيث تلك الأنواع من الأحمال والقوى والتجارب بين جميع الأشياء التي فعلناها في رحلات الفضاء ، ولكن بعد ذلك مع الطائرات أيضًا . لذلك هناك الكثير من المعرفة القديمة.

أريد أن أقول [SpaceX has] بعض حدود التصميم ، ولكن من الواضح أنهم سيضطرون إلى الاستمرار في هندسة الأشياء بطريقة يمكنهم من خلالها باستمرار [land successfully].

أريد أن أسأل عن العواقب المتفجرة التي رأيناها لأنه ، كما تعلمون ، من الواضح أن هذه مشاكل. هذه لا تعكس بالضرورة تجربة الطاقم ، باستثناء مأساة ، ولكن هل هناك توازن يجب تحقيقه بين بناء صاروخ مريح وبناء صاروخ يعمل بشكل جيد؟

أمشاط: إنها فقط ترفع سقف التصميم الخاص بك. هذا لا يأخذ أي شيء بعيدًا عما تفعله سبيس إكس. كانت هذه كلها نماذج أولية. يحدث هذا النوع من الأشياء عندما تفعل أشياء لأول مرة.

حق. وينفجرون ويتعلمون منه الكثير.

أمشاط: نعم ، ثم تتعلم درسًا وتقوم بإصلاحه. الشيء المذهل في ما تفعله SpaceX هو أنهم يتعلمون كل هذه الدروس علنًا وباختبارات واسعة النطاق. والكثير من الأماكن لا تفعل ذلك. إنهم قادرون على تعلم الدروس بسرعة كبيرة. نحن نشهد نوعًا ما عملية التصميم تعمل أمامنا ، وهو أمر لا يصدق لمشاهدته.

لكن نعم ، لقد تعلموا الدرس وأظهر برنامج SpaceX أنهم لا يرتكبون نفس الأخطاء باستمرار مرارًا وتكرارًا. سيصلحون شيئًا واحدًا ثم ربما ينبثق شيء آخر ، لكن في النهاية فهموا كل شيء ، وهو ما أتوقع حدوثه هنا لأن لديهم حلول مشكلة جيدة هناك.

وكانوا قريبين في المرة الماضية. كانوا قريبين جدا.

أمشاط: نعم صحيح. لقد تجاوزنا نقطة “هل يمكن أن ينجح هذا؟” إنهم يقومون فقط بضبط الأشياء ، أو ترتيب التفاصيل ، أو الحصول على هذا الصمام بشكل صحيح أو جعل هذا الصمام يعمل بالطريقة التي ينبغي أن يعمل بها ، أو التأكد من أن هذه الساق لا تفشل بهذه الطريقة. وهذه مجرد هندسة. بمجرد وصولهم إلى هذه النقطة ، يجب أن تصبح الأشياء قابلة للتكرار حقًا.

سبيس إكس رفض التعليق.

المزيد عن SpaceX: هل يمكنني الصعود إلى SpaceX Cargo Rideshare و Yeet نفسي في الفضاء؟

بصفتك قارئًا لـ Futurism ، ندعوك للانضمام إلى مجتمع التفرد العالمي، منتدى الشركة الأم لمناقشة العلوم والتكنولوجيا المستقبلية مع الأشخاص ذوي التفكير المماثل من جميع أنحاء العالم. الانضمام مجاني ، أفتح حساب الأن!