Romskip av stål er få måneder fra jomfrutur

Skinnende og enorm. Disse ordene gikk igjen blant tilskuerne i det sørlige Texas da SpaceX- direktør Elon Musk forrige helg presenterte selskapets kommende romskip.

«Starship Mk 1» er navnet på det 50 meter høye fartøyet som lyste opp ved fabrikken til SpaceX i Boca Chica, Texas, hvor solstrålene speilet seg i overflaten av rustfritt stål.

Om få måneder vil Starship fly den første testturen sin til 20 kilometers høyde. Og hvis den evig optimistiske Musks planer holder, vil Star­ship ta sin første tur i kretsløp om bare seks måneder. Deretter er veien klar for turer til Månen og Mars med opp til hele 100 passasjerer.

– Yeahh. It’s wild, var Musks egen beskrivelse av Starship under framvisningen i Boca Chica.

SpaceX vil teste tre versjoner av Starship før versjon fire eller fem skal ut på sin første tur i kretsløp. To år senere blir den første ubemannede utgaven sendt til Mars. I 2023 skal den første bemannede turen rundt Månen foregå, og i 2024 følger de første bemannede turene til Mars.

– Jeg tror at vi vil se de første bemannede turene allerede neste år, lød det fra Elon Musk.

Vil bygge én motor om dagen

Starship er bygd til å fly igjen og igjen. Med de seks Raptor-motorene sine kan den i prinsippet komme opp i kretsløp ved egen kraft, men da er det ikke plass til drivstoff til å lande igjen. Derfor er planen til neste år å plassere Starship på toppen av kjempe­raketten Super Heavy – som heller ikke er ferdigbygd enda.

Super Heavy skal erstatte de nåværende Falcon- og Falcon Heavy rakettene til SpaceX, og med Starship på toppen vil hele denne raketten være høyere og tyngre enn måneraketten Saturn 5. Og kraftigere; takket være Super Heavys opptil 37 Raptor-motorer. Så Musk har det travelt. Og det vet han:

– Vi produserer nå en ny Raptor- motor hver åttende eller tiende dag, fortalte Elon Musk, som neste år vil opp til en produksjon av én motor hver dag.

Starship har vært gjennom et utall av konstruksjonsendringer de siste årene, og med de mindre utgavene Grasshopper og Starhopper har SpaceX testet start, manøvrering og landing – «hopp» på opptil 150 meters høyde – med de såkalte Raptor- motorene, som er grunnsteinen i hele romprosjektet.

Styringen av Starship vil foregå ved hjelp av en bevegelig samling av tre motorer i bunnen av romskipet, og ytterligere tre statiske motorer vil gi ekstra kraft. To sett finner – to store nederst og to mindre i toppen – brukes til å styre romskipet sikkert ned gjennom atmosfæren, hvor Starship «vil ligge som en fallskjermhopper i lufta», som Musk uttrykte det. Når den nærmer seg Jorden, vil Starship reise seg opp og lande vertikalt.

– Jeg er forelsket i stål

Men det mest iøynefallende er valget av helt vanlig 301 rustfritt stål. Ikke siden 1950- og 1960-tallets Atlas-Centaur raketter har rustfritt stål blitt valgt som materiale til raketter og romskip.

Men Musk har altså valgt stål i stedet for karbonfiber eller aluminium-litium (Al-Li), fordi det både er billigere, sterkere og til syvende og sist lettere. Selv kaller han det for «den mest avgjørende designbeslutningen», og poengterer at nettopp 301-stål – som er en legering med 17 prosent krom og syv prosent nikkel – har noen overraskende egenskaper ved ekstremt lave temperaturer.

Mens stål med et høyt karboninnhold – for eksempel støpejern – kan splintres med en hammer under slike forhold, blir 301-stål bare sterkere ved lave temperaturer på grunn av den spesielle legeringen. Dette er ekstremt avgjørende for en person som vil fylle Super Heavy og Starship med fire millioner liter kryogent metan og flytende oksygen ved oppskytningen.

– Det er tydelig at jeg er forelsket i stål, sa Elon Musk under presentasjonen.

Ifølge Musk koster stål bare 2500 dollar per tonn, mens karbonfiber derimot ligger på 130.000 dollars per tonn. Smeltepunktet for stål er også langt høyere enn for eksempel til Al-Li, som smelter ved 300–400 grader celsius.

Det er vesentlig ved tilbakevendingen, siden Starship grovt sagt hamrer mot Jordens atmosfære som en meteor; noe som utvikler voldsom varme. Starship er riktig nok utstyrt med sekskantede glassfliser på undersiden, men valget av stål gjør skroget mindre følsomt.

I tillegg er stål enkelt å jobbe med, og Starship er sveiset sammen i friluft med stjernene som tak. Det kan vise seg å være fordelaktig hvis romskipet når det endelige målet sitt:

– Er du langt der ute på Månen eller Mars, vil du gjerne ha noe som du kan skjære opp, modifisere og bygge om til andre ting, mener den drømmende rikmannen.

Denne artikkelen ble først publisert på Ingeniøren.dk og gjøres tilgjengelig for abonnenter av TU Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.