اسپیس ایکس برای اولین بار برای یک برنامه فضایی، برای طرح های خود برای تحقق استعمار مریخ بر کیفیت منحصر به فرد فولاد تکیه می کند.
اسپیس ایکس که در سال 2002 توسط ایلان ماسک با هدف کاهش هزینه های پرواز فضایی به اندازه کافی برای امکان پذیر ساختن استعمار مریخ تأسیس شد، در حال توسعه Starship است - یک سیستم پرتاب کاملاً قابل استفاده مجدد و با بودجه خصوصی برای پروازهای فضایی بین سیاره ای و مداری.
چیزی که این موشک را منحصر به فرد می کند مواد انتخاب شده برای بدنه موشک استارشیپ و تقویت کننده فوق سنگین آن است. SpaceX که در ابتدا قرار بود از فیبر کربن پیشرفته‌ای ساخته شود، اعلام کرد که با فولاد ضد زنگ سری 300 جایگزین می‌شود.
این اولین استفاده از این ماده در یک موشک پس از تلاش های ناموفق در برنامه موشک های بالستیک قاره پیمای اطلس (ICBM) در دهه 1950 است. با این حال، با Starship در نظر گرفته شده برای سفر بین سیاره ای، انتخاب مواد عامل مهمی در موفقیت تلاش های Spacex برای رسیدن به سیاره چهارم از خورشید است.
عملکرد فولاد ضد زنگ به این معنی است که Starship می تواند دماهای بسیار بالا و بسیار پایین را تحمل کند
ساخته شده از مواد مناسب
نقطه ذوب بالای{0}}فولاد زنگ نزن یک مزیت بزرگ در سفرهای فضایی است. آلومینیوم یا فیبر کربن به دمای کارکرد ثابت 150 درجه محدود می‌شود، با دوره‌های کوتاه کار در حدود 180-200 درجه، اما منجر به ضعیف شدن مواد می‌شود. برخی از الیاف کربن می توانند به طور مداوم در 200 درجه کار کنند، اما این الیاف با کاهش قدرت همراه هستند.
فولادها با کنترل های اتلاف حرارت مناسب می توانند در دماهای بالای 820-870 درجه عمل کنند. به این ترتیب، یک سیستم نوآورانه ساخته شده از فولاد برای سپر حرارتی Starship استفاده خواهد شد که از کشتی در برابر دمای بالای تجربه شده در هنگام ورود به سیاره ای با جو مانند مریخ یا زمین محافظت می کند.
سپر حرارتی دارای دو لایه{0}}فولاد ضد زنگ است که با رشته‌ها به هم وصل شده‌اند و آب بین آنها جریان دارد. نمای بیرونی دارای سوراخ‌های ریز-می‌باشد که به آب اجازه می‌دهد تا "خونریزی" کند و دما را از طریق خنک‌سازی تعرق پایین نگه می‌دارد.
کاهش هزینه سفر به مریخ برای موفقیت کلی پروژه بسیار مهم است و در اینجا فولاد ضد زنگ{0}}به مراتب از رقبای خود برتری دارد. فیبر کربن به ازای هر کیلوگرم 135 دلار هزینه دارد و بیش از یک سوم مواد در طول فرآیند تولید از بین می‌رود، به این معنی که هزینه واقعی-در حدود 200 دلار به ازای هر کیلوگرم است. مقدار معادل فولاد ضد زنگ فقط 3 دلار به شما باز می گرداند.
مزایای هزینه و عملکرد باورنکردنی{0}}فولاد ضد زنگ برای موفقیت ماموریت مریخ اسپیس ایکس ضروری است
وزن دنیا
هنگام پرتاب یک کشتی به خارج از جو زمین، هر گرم باید در نظر گرفته شود و در صورت امکان حذف شود. به‌طور سنتی، فولادها گزینه‌ای سبک وزن محسوب نمی‌شوند، اما ویژگی‌های منحصربه‌فرد فولاد ضدزنگ{1}}در واقع آن را به بهترین انتخاب برای کاهش وزن تبدیل می‌کند.
در تاریکی سرد فضا، دما روی یخبندان -270 درجه است. در این دماهای برودتی، استحکام فولاد ضد زنگ تا 50 درصد افزایش می یابد. محتوای کروم{5}}نیکل موجود در آرایش آن به این معنی است که حتی در دماهای بسیار پایین نیز شکننده نمی شود.
برای یک موشک بین سیاره‌ای، شکل‌پذیری بالا، چقرمگی بالا و احتمال شکستگی بسیار کم هنگام کار در محیط‌های برودتی، مواد عالی را ایجاد می‌کند. این ویژگی‌ها به این معنی است که می‌توان از مواد کمتری استفاده کرد، وزن را کاهش داد و فولاد ضد زنگ{1}} را برای سفرهای فضایی بسیار مفید می‌سازد.
استارشیپ برای استفاده مکرر طراحی شده است و اسپیس ایکس ادعا می کند که کشتی می تواند تنها یک ساعت پس از فرود برای پرتاب مجدد آماده شود. با در نظر گرفتن این موضوع، تیم مواد این شرکت روی یک آلیاژ{1} فولاد ضد زنگ جدید با محتوای کروم بالاتر کار کرده است. این آلیاژ 304 لیتری حتی در برابر خوردگی و تخریب نیز مقاوم‌تر است و آن را برای استفاده مجدد مستمر از استعمار سیاره‌ای مناسب می‌سازد.
واضح است که اگرچه تخیل و مهارت مهندسان اسپیس ایکس و شجاعت تیم‌های فضانوردی که خلبان خلاقیت‌هایشان هستند، این سفر را به سوی ستاره‌ها هدایت می‌کنند، اما این قدرت پایدار فولاد است که سقوط سیاره‌ی انسان در مریخ را به یک امکان بسیار واقعی تبدیل می‌کند.
تصاویر: Shutterstock
