Interplanetary transport system

Interplanetary transport system (ITS), eller det Interplanitære transportsystemet, er et transportsystem under utvikling av SpaceX. Det inkluderer blant annet romskip, rakettdrivere, brenselstanker og drivanlegg. Systemet er ment å fungere som en transportmulighet for mennesker fra jorden til Mars og videre ut i solsystemet. Det er også ment å legge grunnlaget for en fremtidig fast bosettelse utenfor jorda. Det er per i dag ikke mulig for mennesker å dra til Mars grunnet mangel på teknologi, og kostnadene må dessuten reduseres betraktlig.

Elon Musk, som er teknisk sjef i SpaceX, hevder det er fire nøkkelelementer som trengs for å gjøre interplanetary transport system til en realitet: mulighet for full gjennbruk av matriale (som rakettdriverne, romskip osv.), påfylling i bane, drivstoffproduksjon på Mars og riktig valg av drivstoff.

Raketten som brukes i IT-Systemet kalles "Big Falcon Rocket", forkortet til kodenavnet BFR.

Finansiering
En viktig side med systemet er at det skal være stort nok til å kunne frakte store mengder last og mennesker, samtidig som det er økonomisk mulig å gjennomføre prosjektet. Siden det krever store mengder ressurser å bygge systemet har SpaceX bestemt seg for å starte en prosess hvor de gjør sine egne raketter og romfartøy overflødige ved å kannibalisere sine egne produkter. Ressursene som dermed frigjøres skal bli brukt til å bygge ITS (inkludert BFR).

En viktig del av ITS er å gjøre BFR sikker og pålitelig gjennom utviklingen av en avansert programvare. En viktig del av BFR er et tilnærmet perfekt automatisert landingssystem. Ikke bare vil SpaceX sørge for en sikrere og tryggere retropropulsiv landing, men de vil også prøve å få denne så presis at landingsben på romskipet blir overflødig. En annen viktig del av softwareutviklingen vil innebære å kunne sikre seg automatisk frakt av last til og fra ulike destinasjoner, samt automatisk dokking for påfyll av brenseltankene ved hjelp av tankere som sendes opp i jordbane og kobler seg til BFR. For å gjøre systemene så billige som mulig vil baksiden av romskipet brukes til påfyllingen, slik at man kan benytte samme systemet som kobler boosteren til romskipet, til flere formål.

Målet er å gjøre slik at BFR har høyere kapabilitet enn Saturn V, samtidig som at ITS, og i hvert fall BFR, skal være fullt gjenbrukbart. I tillegg skal BFR kunne ha en lavere ta-av-kostnad enn noen annen tidligere bærerakett av samme størrelse.

En annen sentral del av å kunne finansiere prosjektet er å kunne anvende ITS på mer umiddelbare behov i dagens romindustri. Derfor skal ITS i første rekke brukes til det som den dag i dag gjøres av andre bæreraketter som Falcon 9 og romfartøy som Dragon. Mens utbyggingen av ITS i stor grad går ut på å bygge et system som er tilpasset reiser ut i det dype verdensrommet, skal ITS også kunne være en måte å frakte større mengder mennesker og utstyr gjennom rommet generelt. Dette innebærer oppskytning av satellitter, store som små, muligens rydde romavfall, sende mennesker og utstyr til ISS som en erstatning for Dragon, bruke raketter som et transportmiddel mellom ulike destinasjoner på jorden, samt bidra til etableringer av baser på månen og Mars i det lengre løp.

Ifølge beregninger gjort av SpaceX skulle det ikke være nødvendig med drivstoffpåfylling med jord-til-jord reiser eller til og fra månen. For å sende mennesker til Mars vil det imidlertid være nødvendig med rene frakt-romferder, sending av utstyr til brenselproduksjon før man sender mennesker, som kan ses på som en påløpende kostnad før dette kan bli en lønnsom virksomhet. Man må derfor bygge ut ITS på Mars før man kan sende mennesker med BFR. Før dette må man dessuten kunne ha teknologien som kreves for å fylle på drivstoff i jordbane. På grunn av Mars sin tynne atmosfære og lave gravitasjon vil det likevel heller ikke være nødvendig med en booster til romskipet under en slik reise.

Teknologi og komponenter
Foreløpig har mye av utviklingen av ITS gått til å bygge ut systemer for BFR. Blant annet har det blitt bygget og testet en karbonfibermatrise dypkuldevæsketank med et volum på 1000 kubikkmeter. Denne kan inneholde opptil 1200 tonn flytende oksygen. En annen del av BFR som også har blitt testet er rakettens Raptor-motorer. Testmotorene opererer foreløpig på 200 bar, mens de ferdige motorene skal fås opp i 250 bar og det er et mål om å få dem opp til 300 bar. Til propulsiv landing av romskipet skal det brukes to havnivå-motorer, hvorav bare en trengs å brukes til landing mens den andre er en ekstra motor i tilfelle den ene ikke skulle virke. Falcon 9 lander i dag kun med en motor ved landing av førstesteget, og det er denne teknologien som også skal anvendes på BFR. Automatisering av reiser mellom ulike destinasjoner og varmeskjoldsteknologi utvikles ved hjelp av data fra både Dragon og Falcon 9.

Systemet skal være i stand til å lande BFR på flere planetære legemer. En utfordring her er blant annet at atmosfæretrykket kan variere og lastemengden kan være av ulik størrelse. Derfor har det blitt lagt til en deltavinge på BFR. Den skal sikre kontroll på helningsretningen under landingen av raketten.

Det er en rekke forskjellige behov som må dekkes i romindustrien i dag. Større moduler og bedre teknologi enn dagens alternativer er blant annet noe ITS skal realisere. Mye av problemene i romindustrien i dag ligger i at det er dyrt, tar mye ressurser eller rett og slett ikke finnes teknologi for det man ønsker å gjøre. Med ITS vil det blant annet kunne bli mulig å redusere reisetiden mellom alle destinasjoner på jorden til en time uansett hvor i verden man skal. I tillegg skal full gjenbrukbarhet sikre minimale kostnader ved frakt i rommet.

For at ITS skal kunne bidra til å frakte mennesker over til Mars og tilbake igjen vil det være nødvendig å ta i bruk ressurser som er der. Ellers står man i fare for å ikke kunne reise tilbake ved en eventuell krisesituasjon. Det er også unødvendig kostbart å la gjenbrukbare romskip bli stående igjen på Mars uten å bli brukt igjen. ITS på Mars vil derfor innebære ISRU - In Situ Resource Utilization. Foreløpig er planen å sende to ubemannede skip i 2022 for å bekrefte vannresurser og følge dette opp med et oppdrag med to ubemannede og bemannede skip i 2024 for utbygging av brenselanlegget. ISRU vil benytte store mengder solcellepanel for å utvinne solkraft som vil bli brukt til å hente ut oksygen fra atmosfæren til brensel og kombinere det med hydrogen for å lage vann.

Referanser

Eksterne lenker 
 SpaceX SES 10 Post Launch News Conference with Elon Musk (360 VR 4k)
 SpaceX: Making life multiplanetary

SpaceX