Designen för SpaceX:s Starship (aka. Big Falcon Rocket) börjar verkligen gå ihop. Under semestern, delar av Starship Hopper (en miniatyrversion av Starship) fotograferades på företagets South Texas Launch Site. I mitten av januari, delarna var helt integrerade, bildar kroppen av den rostfria prototypen som skulle testa rymdfarkostens övergripande arkitektur.

Vad som följde, Tidigare den här månaden, var tester av Starships hexagonala värmesköldar för att avgöra om de skulle erbjuda tillräckligt skydd under återinträde. Och nu, i väntan på rymdfarkostens slutliga uppskjutning, SpaceX släppte en iögonfallande ny rendering av Starship som visar hur det skulle se ut att återinträda i jordens atmosfär.

Detta är den första detaljerade återgivningen av Starship, som skapades för omslaget till aprilnumret 2019 av Populär mekanik . Återgivningen har endast gjorts tillgänglig i tryckt form och genom en enda publikation, men Teslarati lyckades skaffa en kopia med delvis upplösning, som de publicerade på sin hemsida.

Renderingen ger ett vackert intryck av Starship omgivet av plasma. Det påminner också om värmeskölden med sexkantiga kakel som säkerställer att den återanvändbara rymdfarkosten kan överleva upprepade återinträden. Enligt Musks uttalande, dessa stålplattor kommer att förstärka de delar av rymdfarkosten som upplever mest uppvärmning till följd av luftmotstånd.

Musk indikerade också att farkosten kommer att använda transpirationskylning, en process som innebär att en kylvätska passerar genom väggen på en uppvärmd yta för att förhindra att den eroderar. Eller som Musk förklarade i en nyligen tweet, "Transpirationskylning kommer att läggas till varhelst vi ser erosion av skölden. Starship måste vara redo att flyga igen direkt efter landning. Noll renovering."

I detta fall, kylvätskan skulle vara något av Starships eget flytande metandrivmedel, som skulle kanaliseras genom stålhuden och ut genom en serie små hål. Den flytande metanen skulle snabbt förångas till en gas och sedan bli plasma när den kom in i rymdfarkostens överhettade bogchock, minska värmebelastningen på vissa delar av plattan.

Tillsatsen av denna förångade metan skulle också resultera i en rikt färgad plasma-"svans". Väsentligen, färgen på en plasmasvans är resultatet av rymdfarkostmaterial som interagerar med superhet plasma. Vid ablativ avskärmning, detta orsakas av insprutning av olika element i den komprimerade luften runt fartyget, som är starkt färgade som ett resultat av deras speciella kemiska sammansättning.

Detta kan ha varit tanken bakom en andra bild, som också lämnades endast till Populär mekanik , som har en bredare vy av Starship som går in i Mars atmosfär. Reddit-användaren WibloBaggins laddade nyligen upp vad som påstås vara denna bild till Reddit. Som du kan se, bilden visar Starship som skapar en flerfärgad plasmasvans när den passerar in i Mars atmosfär.

Detta kan eller kanske inte är en avsiktlig representation av hur Starships plasmasvans kommer att se ut när den kommer in i Mars atmosfär. Ungefär som koldioxid, metan brinner blått när det utsätts för extrem värme – i metans fall, temperaturer över 1960 °C (3560 °F). Eftersom Mars atmosfär till övervägande del består av CO2 och metan, skildringen av en svans som sträcker sig från ljusblå/indigo till röd/vit verkar mycket rimlig.

Hur som helst, när den är klar med testning och integrerad i designen av Starship, denna värmesköld kommer att vara en av få i rymdfärdens historia som inte upplever någon ablation och därför inte har något behov av renovering. Den enda andra rymdfarkost som använde liknande värmesköldteknologi var NASA:s rymdfärja, som förlitade sig på en återanvändbar kakelsköld gjord av isoleringsmaterial.

Känt som termiskt skyddssystem (TPS), denna sköld bestod av LI-900 silikat keramiska plattor, fibrösa eldfasta kompositisoleringsplattor (FRCI), härdade TUFI-plattor (unipiece fibrous isolation), Nomex isoleringsfiltar, och förstärkta kol-kol-ytor (RCC) för nosskyddet och framkanterna på vingarna.

För jämförelse, Orion Multi-purpose Crew Vehicle (MPCV) förlitar sig på en ablativ värmesköld som består av Avcoat, ett värmeskyddande ämne som liknar det som Apollo-uppdragen använde (utan giftiga material som asbest). Liknande, SpaceX Crew och Cargo Dragon-kapslarna är beroende av ablativa värmesköldar, känt som PICA-X-systemet.

Även om dessa material är extremt värmebeständiga - när det gäller Orion värmesköld, kan stå emot temperaturer på upp till 2200 °C (4000 °Fahrenheit) – det faktum att de behöver renoveras efteråt gör dem till ett dåligt val för återanvändbara rymdfarkoster. Genom att skapa ett integrerat system som kräver mycket lite underhåll, SpaceX håller sitt löfte om att skapa ett helt återanvändbart system.

Dessa bilder är också i linje med Musks löfte att när de är färdiga, Starship kommer att genomföra regelbundna kommersiella uppdrag i omloppsbana, månen, och så småningom till Mars. Jordbundna uppdrag kommer enligt uppgift att ägnas åt utplacering av satelliter och last, samt möjlighet till interkontinentala kommersiella flygningar.

Marsuppdragen, å andra sidan, kommer att fokusera på transport av besättningar och gods som en del av en rymdturismsatsning – skenbart för att finansiera vidareutvecklingen av Starship och dess bärraket (Super Heavy). Enligt tidigare uttalanden av Musk, ett av de långsiktiga målen är att skapa en permanent bas på Mars (Mars Base Alpha) senast 2028. Han delade en rendering redan i september.

Sålänge, SpaceX har enligt uppgift börjat testa Starship Hopper på deras South Texas Launch Site denna vecka. Enligt ett annat uttalande som tidigare gjorts av Musk, företaget hoppas kunna slutföra konstruktionen av en fullskalig orbital prototyp till sommaren, också.

Det är ingen överdrift att säga att mycket beror på ett framgångsrikt slutförande av dessa tester; inte bara för SpaceX, men för den kommersiella rymdindustrin som helhet. Med allt från rymdturism och förmågan att skjuta upp supertunga nyttolaster i omloppsbana för en bråkdel av priset, det finns ingen brist på människor som hoppas att Elon Musk och Starship kommer att lyckas.