När Elon Musk från SpaceX tweetar något intressant, det genererar en våg av spänning. Så när han twittrade nyligen att SpaceX kanske arbetar på ett sätt att hämta de övre stadierna av deras raketer, det satte igång en kedja av fascinerade svar.

SpaceX kommer att försöka få tillbaka raketens övre scen från omloppshastigheten med hjälp av en gigantisk partyballong

— Elon Musk (@elonmusk) 15 april, 2018

SpaceX har hämtat och återanvänt sina lägre stadier under en tid nu, och det har sänkt kostnaden för att lansera nyttolaster i rymden. Men detta är den första antydan om att de kan försöka göra detsamma med övre stadier.

Twitter-svarare ville veta exakt vad SpaceX har i åtanke, och vad en "gigantisk partyballong" kan vara. Musk har inte utvecklat ännu, men en av hans Twitter-följare hade något intressant att tillägga.

Quinn Kupec, en student vid University of Marylands James Clark School of Engineering twittrade till Musk:

Om du föreslår vad jag tror att du är, en ultralåg ballistisk ingångskoefficient decelerator, då borde du och @SpaceX komma och se vad vi har på @UofMaryland . Vi har arbetat med det ett tag och har precis testat pic.twitter.com/nJBvyUnzaK

— Quinn Kupec (@QuinnKupec) 16 april, 2018

Universe Today kontaktade Mr. Kupec för att se om han kunde hjälpa oss att förstå vad Musk kan ha menat. Men först, lite bakgrund.

En "ultra low ballistic entry coefficient decelerator" är lite av en munsbit. Den ballistiska koefficienten mäter hur väl ett fordon kan övervinna luftmotstånd under flygning. En hög ballistisk koefficient innebär att ett återinträdesfordon inte förlorar hastighet snabbt, och skulle nå jorden med höga hastigheter. En ultralåg ballistisk ingångskoefficient-decelerator skulle tappa fart snabbt, vilket betyder att ett fordon skulle färdas vid lågt, subsoniska hastigheter innan de når marken.

För att återställa en överstegsbooster, låga hastigheter är önskvärda, eftersom de genererar mindre värme. Men enligt Kupec, det finns ett annat problem som måste övervinnas.

"Vad händer när dessa saker saktar ner till landningshastigheter? Om din tyngdpunkt är förskjuten betydligt bakom din motståndscentrum, som skulle vara fallet med ett återkommande översteg, det kan bli instabilt. Om tyngdpunkten för återinträdesfordonet är för hög, den kan bli omvänd, vilket uppenbarligen inte är önskvärt."

Så tricket är att sänka hastigheten på återinträdesfordonet till den punkt där värmen som genereras av återinträde inte skadar boostern, och att göra det utan att få fordonet att vända eller på annat sätt bli instabilt. Detta är inte ett problem för huvudsceneboosters som SpaceX nu rutinmässigt återställer; de har sina egna retroraketer för att styra deras nedstigning och landning. Men för de övre stegens boosters, som når orbitalhastigheter, det är ett hinder som måste övervinnas.

"Min forskning är specifikt inriktad på hur högt du kan skjuta tyngdpunkten och ändå behålla den rätta flygkonfigurationen, " sa Kupec.

Men hur är det med den "gigantiska partyballongen" som Musk twittrade om?

Mysk kan hänvisa, i färgglada ordalag, till vad som kallas ballut. Ordet är en kombination av orden ballong och fallskärm. De uppfanns på 1950-talet av Goodyear Aerospace. De kan stoppa nedstigningen av infartsfordon och ge stabilitet under nedstigningen.

Universe Today kontaktade professor Dave Akin vid University of Maryland för lite inblick i Musks tweet. Professor Akin har arbetat med återinträdessystem i över 2 decennier.

I ett e-postutbyte, Professor Akin sa till oss, "Det har föreslagits koncept för att placera ut en stor ballong på en kabel som bogseras bakom dig vid inträde. Ballongen sänker din ballistiska koefficient, vilket innebär att du bromsar högre i atmosfären och värmebelastningen är mindre." Så nyckeln är att skrubba din hastighet innan du kommer närmare jorden, där atmosfären är tjockare och genererar mer värme.

Men enligt professor Akin, detta kommer inte nödvändigtvis vara lätt att göra. "För att få de två storleksordningsminskningar i ballistisk koefficient som Elon har talat om måste ballongen vara 120 fot i diameter, och tillverkad av ett högtemperatur-tyg, så det kommer inte att bli så lätt."

Men Musks meritlista visar att han inte drar sig för saker som inte är lätta.

Att hämta övre raketsteg handlar inte bara om att sänka uppskjutningskostnaderna, det handlar också om rymdskräp. Europeiska rymdorganisationen uppskattar att det finns över 29, 000 stycken rymdskräp som kretsar runt jorden, och en del av det skräpet går åt till boosters på övre scenen. Det har redan varit några kollisioner och olyckor, med några satelliter som skjuts in i olika banor. År 2009, kommunikationssatelliten Iridium 33 och den nedlagda ryska kommunikationssatelliten Cosmos 2251 kolliderade med varandra, förstör båda. Om SpaceX kan utveckla ett sätt att hämta sina boosters i övre steget, det betyder mindre rymdskräp, och färre potentiella kollisioner.

Det finns ett tydligt prejudikat för att använda ballonger för att hantera återinträde. Med människor som professor Akin och Quinn Kupec som arbetar med det, SpaceX behöver inte uppfinna hjulet på nytt. Men de har fortfarande mycket att göra.

Musk twittrade en annan sak kort efter sin "gigantiska partyballong" tweet:

Och landa sedan på ett hopphus

— Elon Musk (@elonmusk) 16 april, 2018

Inget ord än om vad det kan betyda.