Spacex med rekord og krasj

Litt høyt og lavt denne uka. Vi synes at tanken på et globalt dekkende trådløst internett frister, selv om enkelte er redde for at det skal skygge for utsikten. Andre er opptatt av helt andre ting, så dette er nok en uke der vi ser at framskrittene innen teknologi går i alle retninger på en gang. Det synes vi lover godt for framtiden. God helg når den tid kommer!

Suksess og fiasko for Spacex

Romfartsselskapet til den mildt eksentriske seriegründeren Elon Musk har hatt en travel måned. På mindre enn to uker har Spacex satt ny rekord i antall ganger en Falcon 9-rakett har vært vellykket skutt opp, og ødelagt den første prototypen av romskipet Starship.

For å ta det siste først, så trykktestet Spacex drivstofftankene til prototypen Spaceship MK-1 her om dagen, og resultatet av den testen er krystallklart: Tankene tålte det ikke.

I denne heldigitale tidsalderen klarte opptil flere webkameraer å få med seg hendelsen, der toppen av raketten gikk over hundre meter til værs:

SOLID SMELL: Rakettdrivstoff under trykk kan lage en skikkelig smell selv om det ikke antenner. Det fikk Spacex erfare her om dagen. (Video: LabPadre på Youtube)

Nå skal det i rettferdighetens navn sies at dette tross alt var en test, og i tillegg på en første utgave av en prototype – det er på dette stadiet i utviklingen at ingeniørene virkelig foretrekker å oppdage slike feil og svakheter.

Når dette skrives har ikke Spacex nevnt hendelsen på sine nettsider eller Youtube-kanal. Det er egentlig litt snurrig, for selskapet er vel kjent for å høylytt dele både sine suksesser og fiaskoer på nettet. Vi benytter anledningen til å ta med en ønskereprise på blooper-videoen selskapet la ut for etpar år siden:

ROCKET SCIENCE: Det er ikke enkelt å få raketter opp i rommet, og det er enda vanskeligere å lande delene uten å ødelegge dem. (Video: Spacex)

På den lyse siden kan Spacex notere seg for en rekord da de den 11 november sendte den andre porsjonen på 60 satellitter opp i bane på en og samme oppskyting. Dette var i forbindelse med Spacex’ Starlink-prosjekt, der målet er å tapetsere jordkloden med satellittbåret internett.

Det å skyte opp 60 satellitter i slengen er ikke rekorden; det har Spacex gjort før, da de første 60 Starlink-satellittene ble sendt opp i mai i år. Rekorden er at Falcon 9-førstetrinnet hadde vært brukt tre ganger før denne oppskytningen. Dette har ingen gjort før, og selskapet begynner nå å vise at gjenbruksstrategien deres er farbar, noe som vil gjøre oppskytinger til rommet langt billigere enn før.

Spacex klarte å berge denne raketten nok en gang, den landet trygt på droneskipet «Of Course I Still Love You», så denne falcon 9-raketten skal stelles litt før den er klar for sin femte oppskyting. Ifølge kommentatoren på videoen fra Spacex om denne oppskytingen, er Falcon 9-boosterne designet for å brukes ti ganger før de tas ut av tjeneste.

GJENBRUK: For å gjenbruke rakettene, så må de landes trygt etter bruk. Denne videoen viser hvordan det ser ut ombord på droneskipet Spacex bruker til dette. (Video: Spacex)

Å dekke hele jorda med bredbånd via satellitt i lav jordbane krever et stort antall satellitter. Opprinnelig var planen til Spacex å skyte opp noen få tusen satellitter, som skulle gå i baner på 550 kilometer og drøye 1.100 kilometer over jorda. Til sammenligning holder den internasjonale romstasjonen ISS til på drøye 400 kilometers høyde.

Nå snakker selskapet om opptil 30.000 satellitter, der det store antallet vil gå i baner mellom 335 og 345 kilometers høyde. Fordelen med å ha satellittene så lavt er at tidsforsinkelsen fra bakken, opp og ned igjen blir svært liten. Ifølge nettsiden Extreme Tech snakker Spacex om 15 millisekunders forsinkelse, noe som er neglisjerbart – det kan sammenlignes med forsinkelsen mellom Oslo og Zürich når vi kommuniserer over fiberkabler.

Alle er ikke like happy over tanken på titusenvis av satellitter i lav bane, tett i tett rundt jorda. En ting er økningen i mengden romsøppel og risikoen for kollisjoner, satellittene som Spacex sender opp skal visstnok være lagd slik at de skal fullstendig brenne opp når de tas ut av tjeneste og slippes ned i atmosfæren igjen.

STARLINK: Her er en observasjon en nederlandsk hobbyastronom gjorde etter oppskytingen av de 60 første Starlink-satellittene. (Video: Space.com på Youtube)

I tillegg har astronomer uttrykt bekymring for at alle disse satellittene vil forstyrre observasjoner av stjerner og galakser fra observatorier på bakken. Den bekymringen er sikkert reell nok, men alle er nå i det minste enige om at de fineste bildene av himmellegemer blir nå uansett tatt fra rombaserte observatorier. Det kan godt tenkes at det er en pris som er verd å betale for å kunne få høyhastighets internettilgang over hele jordas overflate.

Solenergi som smelter stål og glass

Det er ingen tvil om at solenergi kommer til å bli en svært viktig del av energimiksen framover. Sollyset som treffer jorda er mer enn tilstrekkelig for å dekke alle jordas behov, kunsten er å hente ut energien vi trenger. De fleste tenker antakelig solceller der den fotoelektriske effekten utnyttes til å produsere elektrisitet rett ut av solcellepaneler, i denne sammenhengen. Men det går også an å høste solenergien ved å gå vi varmen som sola tilbyr.

Dette er ingen ny ide, det finnes flere testanlegg der solenergien konsentreres ved hjelp av speil, og varmen som dette gir brukes til å varme opp et medium – ofte vann – som deretter sendes inn i en turbin som lager elektrisitet. Å konvertere energi på denne måten er imidlertid ikke hundre prosent effektiv, vi mister noe av energien i overgangen, for eksempel på grunn av friksjon i turbinen.

Men vi har jo også mange industrielle prosesser der elektrisitet gjøres om til varme for deretter å smelte metaller eller andre materialer. På grunn av effektivitetsproblemet er det selvsagt mer attraktivt å bruke en varmekilde direkte, men dette krever selvsagt svært høy temperatur, noe solsamlere ikke har klart å lage fram til nå.

Men dette kan ha endret seg, for nå rapporterer nettsiden Science Alert at oppstartsselskapet Heliogen har hatt et gjennombrudd i denne måten å høste solenergi på. Ved å bruke kunstig intelligens i programvaren som styrer speilene som konsentrerer sollyset har de oppnådd en temperatur på 1.000 grader Celsius der lyset samles. Dette er en varme som er tilstrekkelig til å drive produksjon av sement, stål og glass, rett av sollyset.

DAGENS REKLAME: Her forteller Heliogen-sjefen selv om hva de driver med, i en reklamevideo rettet mot kunder og investorer. (Video: Heliogen)

Selskapet opplyser at de forventer å videreutvikle løsningen sin til å produsere 1.500 grader, og det er en temperatur som er høy nok til å splitte vann og CO2 for å lage 100 prosent karbonfrie energikilder som hydrogen eller lavkarbon syngass.

Heliogen har ingen ringere en Microsoft-gründeren Bill Gates på laget, og han peker på at det bare er 25 prosent av verdens energibehov som kan dekkes av elektrisitet. De resterende 75 prosentene går til transport- og industrianvendelser, og her regjerer stadig fossile hydrokarboner som energikilde.

Håpet er at denne solteknologien skal kunne brukes til å redusere disse 75 prosentene, men da må selvfølgelig flere gjennombrudd komme, både for å øke temperaturen og skalaen på produksjonen. «Om vi skal klare å oppnå null karbonutslipp overalt, har vi mye innovasjon å gjøre», sier Bill Gates om denne utviklingen.

Skuddsikkert mønster

I utgangspunktet skulle man tro at et massivt materiale ville være sterkere enn det samme materialet, bare spunnet i et mønster. Det har forskere ved Rice Univerity grundig motbevist, melder universitetets nyhetsside.

Utgangspunktet er et teoretisk materiale som en kjemiforsker forutså allerede i 1993, men som ingen foreløpig har lagd. Stoffet, eller egentlig strukturen, heter «tubulaner» og er krysskoblete karbon-nanorør som er spådd å ha enorm styrke. Det forskerne ved Rice har gjort, er at de har 3D-printet tubulan-strukturen i stor størrelse, og i polymerer, altså plastmaterialer i stedet for karbon. Det viser seg at selve strukturen er svært sterk, selv om den altså ikke består av atomtykke karbonrør.

De lagde flere kuber med tubulan-struktur som de deretter avfyrte prosjektiler mot. Dette var skytevåpen med høy energi, kulene gikk i 5,8 kilometer per sekund. I tillegg hadde de en referansekube i massivt materiale, men det samme som tubulan-kubene ble printet med.

Resultatet er at tubulan-kubene stoppet kulen i det andre laget av tubulan-strukturer, og ingen signifikante endringer i strukturen var å finne lenger inn. Referansekuben fikk sprekkdannelser hele veien gjennom, melder nettsiden SciTechDaily.

Vi vet jo at selv diamant, det hardeste materialet vi kjenner, består mest av tomrom når vi går tilstrekkelig langt inn i den subatomære strukturen, men at forskjellen i styrke på massivt og mønstret materiale skulle være så stor, tror vi overrasker mange.

Kubene som forskerne lagde viser seg også være svært motstandsdyktige mot trykk uten å sprekke eller gå i stykker, noe denne videoen viser:

Det kule med denne oppdagelsen er at dette åpner for å kunne kontrollere de mekaniske egenskapene til noe som skal 3D-printes. Ved å skrive ut deler som skal være ekstra sterke eller harde bare ved å endre på mønsteret materialet skrives ut i, gir nye muligheter for 3D-printing innen flyindustrien, bilindustrien, sport, emballasje og biomedisin, mener Rice-forskerne.