Tækni & vísindi | mbl | 25.11.2015 | 20:29

Geimurinn eitt, sporbraut annað

New Shepard-eldflaug Blue Origin þegar henni var skotið á loft af skotpalli í Texas í Bandaríkjunum í gær. AFP

Töluverða athygli vakti þegar eldflaug fyrirtækisins Blue Origin varð sú fyrsta til að fljúga út í geim og lenda aftur mjúklega á jörðinni í gær, sérstaklega í ljósi þess að athafnamaðurinn Elon Musk hefur lengi reynt, og mistekist, að gera það sama. Himinn og haf eru hins vegar á milli þess að komast út í geim og að halda sér þar.

New Shepard-eldflaug Blue Origin flaug rétt rúma hundrað kílómetra frá yfirborði jarðarinnar. Þegar hún hafði náð hæsta punkti byrjaði hún að hrapa aftur niður til jarðar en þegar hún var í um 1,5 kílómetra hæð voru vélar hennar ræstar á ný. Hægði það á hrapi hennar niður í 7 km/klst áður en hún lenti mjúklega.

Þetta var í fyrsta skipti sem tekist hefur að lenda eldflaug með þessum hætti á jörðinni. Eldflaugar sem notaðar eru í geimskot eru einnota og eru aðskildar frá geimförum sem þær flytja eftir að eldsneyti þeirra klárast. Þær hrapa síðan til jarðar og brenna upp.

Vandamálið að halda sér í geimnum

Elon Musk, eigandi SpaceX, hefur unnið að því að geta endurnýtt 1. þrep Falcon-eldflauga sinna, sem skjóta meðal annars birgðum til Alþjóðlegu geimstöðvarinnar á loft, með því að lenda þeim á sambærilegan hátt. Það gæti dregið verulega úr kostnaði við geimskot. Tilraunir til þess að lenda eldflaugarþrepinu á pramma á hafi úti hafa hins vegar mistekist fram að þessu.

Athafnamaðurinn óskaði Blue Origin til hamingju með áfangann á Twitter í gær. Hann var hins vegar fljótur að benda á að mikill munur væri á því að fljúga að mörkum lofthjúpsins og geimsins annars vegar og að komast á braut um jörðu hins vegar eins og geimför hans gera. Hundraðfaldur munur væri á orkunni sem til þyrfti.

Vísaði Musk þar til alþýðlegrar skýringar myndasagnahöfundarins Randalls Munroe á vefnum XKCD á erfiðleikum þess að koma geimferjum á braut um jörðina. Vandamálið við að halda út í geim sé ekki að geimurinn sé langt í burtu, þvert á móti. Þannig eru margar borgir eins og Beijing og Seattle nær geimnum en hafinu. Vandamálið er hversu óskaplega hratt geimför þurfa að ferðast til þess að halda sér í geimnum.

Til þess að yfirstíga þyngdarkraft jarðarinnar svo að geimfarið falli ekki beint niður aftur þarf það að þjóta á ógnarhraða, átta kílómetra á sekúndu eða 28.800 km/klst. Aðeins brot af afli eldflauga er notað til að lyfta þeim upp úr gufuhvolfinu, langmestur hluti þess fer í að ná þessum hraða.

It is, however, important to clear up the difference between "space" and "orbit", as described well by https://t.co/7PD42m37fZ
— Elon Musk (@elonmusk) November 24, 2015

Munroe setur þennan hraða í samhengi með myndrænum hætti. Stillti maður sér upp með riffil við endalínu ruðningsvallar og hleypti af skoti myndi Alþjóðlega geimstöðin fljúga yfir alla lengd vallarins áður en byssukúlan kæmist níu metra. Geimstöðin fer enda einn hring um alla jörðina á einum og hálfum klukkutíma.

Ástæðan fyrir því að menn reyna ekki að lenda geimferjum með eldflaugum er þannig sú að það er nógu erfitt að koma þeim út í geim til að byrja með. Ef ætlunin væri að taka nægilega mikið eldsneyti með til þess að hægja á þeim á leiðinni niður aftur væri nær óframkvæmanlegt að koma þeim á braut um jörðina. Þess vegna hafa allar geimferjur sem snúa aftur til jarðar notað hitaskjöld og loftmótstöðu til þess að hægja á sér á leiðinni niður.

Lendingin erfiðasti hlutinn

Jeff Bezoz, eigandi Blue Origin, lét sér hins vegar fátt um athugasemdir Musk finnast. Benti hann á að 1. þrep Falcon-eldflaugarinnar sem Musk vinnur að því að reyna að lenda og endurnýta fari ekki alla leið á braut um jörðu. Auk þess sé kveikt á hreyfli Falcon-eldflaugarinnar í geimnum til þess að hægja á henni áður en hún fellur inn í lofthjúpinn aftur. New Shepard-eldflaug hans hafi því þurft að standa af sér erfiðari aðstæður.

„Erfiðasti hluti lendingarinnar is líklega síðasti hlutinn,“ sagði Bezoz nokkuð ánægður með sig.

Frétt Ars Technica um athugasemdir Elon Musk

Munurinn á geimnum og sporbraut á XKCD