Kann ich den Tesla von Elon Musk fahren, nachdem er 100 Jahre im Weltraum war?

Ein Auto zum Laufen zu bringen, wenn es 10 Jahre auf der Erde gelagert wurde, kann eine Herausforderung sein. Die Speicherung im Weltraum macht die Sache noch schlimmer.

Alle Schmiermittel sind verdunstet. Kaltschweißen ist eine Möglichkeit. Die thermische Umgebung ist eine Variable. Wenn das Auto und der Nutzlastadapter umfallen, verbringt das Auto Zeit im Schatten des Adapters, und es kommt zu thermischen Zyklen, die schließlich die Elektronik zerstören. Der Roadster hat ein geklebtes Chassis, die Klebeverbindungen können bei diesen niedrigen Temperaturen versagen. Die Batterie wird leer sein. Gummi (Reifen, Dichtungen) wird abgebaut (das wird es auf der Erde in 100 Jahren tun, geschweige denn im Weltraum). Wenn das Kühlsystem vor dem Start nicht entleert wurde, gefriert das Kühlmittel. Je nach Kühlmitteltyp kann sich das Kühlmittel ausdehnen und Rohrleitungen reißen und alles um die Rohrleitung herum verzerren (Batterien, Leistungselektronik). Strahlung beeinträchtigt die Elektronik. Das Auto könnte auch Mikrometeoriten-Schaden erleiden, aber zumindest die Umlaufbahn, in der es sich befindet, gewinnt.

Um das Auto wieder zum Laufen zu bringen, ist eine vollständige Restaurierung erforderlich: Es muss bis aufs blanke Metall abgezogen und jede Komponente getestet werden. Erwarten Sie, dass viele bewegliche Teile sowie die gesamte Elektronik und die Batterie ausgetauscht werden müssen.

Schauen wir uns einige der größten Stressoren im Leben der Tesla-Sonde an.

Start - Dies wird eine sehr stressige Zeit. Das Auto wird einige Minuten lang etwa 3 g ausgesetzt, in einer Richtung, in die es keine Art von Kraft gewöhnt ist. Glücklicherweise zeigt die inoffizielle Seitenansicht des Roadsters, dass er mit ziemlicher Sicherheit am Rahmen des Autos montiert ist, nicht an den Reifen. Es sollte in der Lage sein, sich in dieser Konfiguration besser zu behaupten. Es scheint jedoch sehr wahrscheinlich, dass es einige "Schäden" gab, um es dort zu montieren, und das Abnehmen, sogar heute auf der Erde, würde wahrscheinlich seine Wirkung erheblich beeinträchtigen.

Außerdem scheint es sehr wahrscheinlich, dass sie Tests durchgeführt haben, um sicherzustellen, dass der Röster beim Start nicht auseinanderfällt. Das Letzte, was SpaceX wollen würde, ist, dass ihr Werbegag sauer wird, da er den Ausfall der Falcon Heavy verursacht hat. Sie müssen mindestens grundlegende Tests, Vibrations-, Wärme- und sogar Schocktests durchgeführt haben, um sicherzustellen, dass es nicht auseinanderbricht. Es ist durchaus möglich, dass einige Teile zusammengeschweißt wurden, um es zusammenzuhalten, wie zum Beispiel die Räder. Diese müssten rückgängig gemacht werden, um es wieder zu fahren.

Thermisch - Die thermische Umgebung wird eigentlich ziemlich gutartig sein. Es wird wärmer sein als auf der Erde, aber nicht den plötzlichen Änderungen des Sonnenlichts ausgesetzt sein, denen beispielsweise ein LEO-Satellit ausgesetzt sein wird. Es wird etwas Taumeln geben, also wird es einige Temperaturschwankungen geben. Ich denke nicht, dass dies ein großes Problem sein wird. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass die gesamte „Sonde“ irgendwann hohen Temperaturen in der Nähe von 40-50 C ausgesetzt wird. Dies könnte zu Problemen mit der Batterielebensdauer führen.

Vakuum - Wie von anderen angemerkt, wird jede freiliegende Flüssigkeit verdampft, und Kaltverschweißung ist wahrscheinlich. Ich persönlich vermute, dass sie alle freiliegenden Flüssigkeiten vor dem Start entfernt haben, um die Wahrscheinlichkeit eines Zwischenfalls zu verringern. Die Sitze haben besonders wahrscheinlich Probleme, wenn sie in einem Vakuum sind. Sie werden ausgasen und wahrscheinlich nicht als die Sitze erkennbar sein, die sie sind.

Zeit - Die Batterien werden mit ziemlicher Sicherheit vollständig entladen sein und müssten vollständig ersetzt werden.

Mikrometeoriten/usw. - Wahrscheinlich kein großes Problem, aber es wird wahrscheinlich ein paar Dellen geben.

Sonneneinstrahlung - Die Farbe wird wahrscheinlich abfallen und die Räder werden wieder stärker beschädigt.

Es zu finden - Es wird wahrscheinlich sehr schwierig sein, es in 100 Jahren zu finden. Wir haben nur 90 % der Objekte mit einer Größe von 1 km gefunden. Zugegeben, wir sollten eine ungefähre Flugbahn kennen, aber nur um Ihnen eine vergleichbare Aufgabe zu geben, wir wissen nicht so genau, wo sich die gesamte Apollo-Hardware befindet. Zum Beispiel gibt es die " Suche nach Snoopy ", die versucht herauszufinden, wo sich das LEM von Apollo 10 jetzt befindet. Wir werden die Roadster-Sonde nur verfolgen können, wenn sie nahe an der Erde vorbeifliegt, was nicht so oft vorkommt.

Unterm Strich vermute ich eher, dass dies ein ziemlich stark modifizierter Tesla Roadster ist, um ihn zum Laufen zu bringen. Glas und Flüssigkeiten wurden möglicherweise entfernt, Gegenstände wurden wahrscheinlich zur Verbesserung der Stabilität zusammengeschweißt, was das Fahren kompliziert machen würde, selbst wenn es heute von der Rakete genommen würde, geschweige denn in 100 Jahren. Aber sicher, wenn Sie sich die Zeit nehmen, könnten Sie es wahrscheinlich fahren, aber es würde eine Menge Arbeit und neue Teile erfordern.

Könntest du einfach ins Auto steigen und es fahren? Nein. Kann man ihn mit ein wenig Arbeit wieder fahrbereit machen? Vielleicht.

Der Zustand des Autos selbst hängt davon ab, wie gut es in der Kapsel geschützt ist, es wird einige ziemlich extreme Temperaturschwankungen erfahren, die nicht gut für die Elektronik sind, die nicht für diese Art von Bedingungen und Strahlungsniveaus ausgelegt ist Es wird passieren und könnte den gleichen Komponenten böse Dinge antun, es sei denn, die Kapsel bietet ein gewisses Maß an Schutz, aber selbst unter der Annahme, dass sie ausreichend vor Umwelteinflüssen geschützt ist, die zu einer Verschlechterung führen würden, wie z. B. Strahlung, Weltraumschrott usw., dann würden Sie dies tun stehen immer noch vor den meisten der gleichen Herausforderungen wie jeder andere Versuch, ein Auto zehn Jahre lang zu parken:

1. Reifenpanne - Während Sie nicht wirklich das Problem haben, dass sich auf der Aufstandsfläche flache Stellen bilden (da sich das Auto in der Mikrogravitation befindet), haben Sie immer noch das Problem, dass die beim Aufpumpen verwendete Luft im Laufe der Zeit auf natürliche Weise entweicht (kein Reifen /Rad ist 100 % luftdicht), sodass Sie sie wieder aufblasen müssen, bevor Sie irgendwohin gehen. Der Gummi der Reifen wird sich über diese Zeit wahrscheinlich auch erheblich verschlechtern, vielleicht nicht bis zu dem Punkt, an dem Sie ihn nicht mehr bewegen könnten, aber ich möchte auf keinen Fall lange Strecken oder hohe Geschwindigkeiten damit zurücklegen.

2. Batterien - Alle Batterien verlieren mit der Zeit an Ladung, und in 100 Jahren werden die Hauptantriebsbatterien des Autos, alle Hilfsbatterien und wahrscheinlich sogar die Batterie im Schlüssel entweder leer oder in einem sehr niedrigen Ladezustand sein. Während es genug Saft haben könnte, um zu starten und zu laufen, bezweifle ich es sehr und es wird sicherlich nicht sehr weit gehen. Abhängig von der Batteriechemie kann es tatsächlich gut sein, eine lange Zeit in der Kälte zu verbringen, um den Zustand der Batterien zu erhalten, aber das Radfahren zurück zu heiß und zurück zu kalt wird ihnen keinen Gefallen tun.

3. Alter Gummi - obwohl es nicht so viele motorkritische Dichtungen wie ein Auto mit einem herkömmlichen Verbrennungsmotor haben wird, wird es immer noch Dinge wie Stoßdämpferdichtungen usw. geben, die mit der Zeit kaputt gehen (die großen Temperaturschwankungen werden ihnen nicht gut tun!)

Neben allen strukturellen und elektrischen Perspektiven besteht auch die Möglichkeit, dass die Firmware in den Steuergeräten durch kosmische Strahlung beschädigt wird. Das Auto ist definitiv für den Einsatz auf der Erde zertifiziert und ein nicht weltraumtauglicher Speicher wird den Weltraum nicht überleben.

Das Auto fährt nirgendwo hin, wenn die Mechanik und Elektrik bereit sind und es einen ECU-Prüfsummenfehler gibt :)

Nö.

Silizium hat einen Todfeind: Strahlung.
Der Weltraum hat viel Strahlung, einschließlich geladener Kernteilchen, die von der Sonne kommen.

Die Computer, Motorsteuerungen, Heads-up-Displays, Autopiloten und 1000 andere wichtige Subsysteme im Auto werden von Silizium angetrieben.

Obwohl es in 100 Jahren ein sehr gutes Museumsstück sein könnte, ist es zutiefst unwahrscheinlich, dass es jemals wieder fährt. .... vorausgesetzt, es explodiert nicht beim Start.

Nach 100 Jahren im Weltraum wird die auf Silizium basierende Technologie, die nicht in Materialien mit sehr hoher Ordnungszahl verpackt ist, tot sein.

Polymere (denken Sie an die Kunststoffummantelung von Drähten) haben "Weichmacher", die sie elastisch statt spröde machen. Diese werden verdampfen. Nichts aus Plastik wird nach 100 Jahren kleine Erschütterungen aushalten.

Aktualisieren:

Chemische Bindungen bewegen sich in der Größenordnung von wenigen Elektronenvolt (Chemie). Die Teilchen des Sonnenwinds sind in der Größenordnung von keV oder etwa 1000-mal stärker als die Bindungen (Wikipedia – Sonnenwind) . Stellen Sie sich das so vor, als ob Sie das Gerät an das Ende eines Kilovolt-Teilchenbeschleunigers stellen würden, und fragen Sie nach den Folgen von EMI/RFI. In Bezug auf Partikelwechselwirkungen sind nicht alle Materialien gleich, was die Idee von „Scheunen“, Partikeleinfangquerschnitt und thermischen Neutronen erzeugenden Moderatoren (wie Kohlenstoff) vorangetrieben hat. (Wikipedia - Neutroneneinfang) (Wikipedia - Thermischer Moderator)

Ich hatte einen Kumpel, der Edelmetall-Barcodes im DNA-Maßstab herstellte, indem er Silizium am Arbeitsende eines Zyklotrons anbrachte, Löcher hindurchsprengte und dann abwechselnd Metallschichten auftrug. Protonen mit hoher Geschwindigkeit können Löcher in Silizium sprengen.

Ein anderer Kumpel von mir hat seine Arbeit auf der Raumstation bekommen, als er Wolfram auf Kohlefaser für superleichte Strahlenschutz-Hardware aufgedampft hat. Was er beschrieben hat, sieht so aus . Wolfram und andere High-Z-Materialien werden verwendet, um die Elektronik vor der gesamten Strahlungsdosis abzuschirmen.

Hier sind NASA-Links zum Thema:

• https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/SMIII_Problem25.pdf
• https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19990116210.pdf
• https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/small_spacecraft_technology_state_of_the_art_2015_tagged.pdf <-- siehe Abschnitt 6.4.

Hier ist ein Artikel, in dem beschrieben wird, wie bipolare FETs bei sehr niedrigen Strahlungsdosen super früh sterben. http://www.spacedaily.com/news/radiation-98a.html

Hier ist eine andere, über das Herunterfahren von Satelliten während Sonnenstürmen, weil Van-Allen-Gürtel geladene Teilchen beschleunigen. http://www.spacedaily.com/news/radiation-98d.html

Update2:
Danke James für die entsprechende Antwort zum Verdampfen von Weichmachern. ( Link )

Elon Musk steht zu seinem Wort. Mea Culpa:

FAA-Startlizenz einschließlich Nutzlast

Es würde den Start nicht überleben. Beim Einsetzen in die Umlaufbahn wäre es ein Durcheinander von lose zusammengesetzten gebrochenen Teilen. Von da an würde es bergab gehen. Wenn sie sagen, dass sie das tun werden, ist das nur ein Werbegag. Oder vielleicht kein Stunt, eher "verdiente Publicity", da sie noch nichts getan haben.

Um diese Einschätzung zu untermauern, habe ich mit zwei Experten auf dem Gebiet des Raumfahrzeugdesigns und -starts gesprochen. Einer ist Raumfahrzeug-Systemingenieur mit Erfahrung in mehreren Missionen (PHD, MIT), der andere ist Maschinenbauingenieur mit Erfahrung in der Entwicklung von Raumfahrzeuginstrumenten.

Beide hatten die Pressemitteilungen und Bilder gesehen und beide waren ungläubig. Sie äußerten sich besorgt darüber, dass das Auto während der Startphase den mechanischen Kräften, insbesondere den Vibrationen, nicht standhalten und auseinanderfallen könnte, was die Trägerrakete gefährden und einen katastrophalen Ausfall verursachen würde.

Insbesondere die Räder wurden als ein ungeheuer gefährliches Beispiel genannt. In den Bildern der Montage werden die Räder weder gestützt noch eingespannt. An ihrer Aufhängung scheinen sie frei zu hängen. Während des Starts werden die Räder stark vibriert und würden schnell auf und ab hüpfen, wodurch die Aufhängung belastet wird. Die Chancen stehen gut, dass die Aufhängung versagt und die Räder freigesetzt werden, um wie lose Kanonen in der Verkleidung herumzuhüpfen.

In Artikeln zu diesem Thema wird darauf hingewiesen, dass die FAA verlangt, dass eine „nicht-traditionelle“ Nutzlast einer Überprüfung unterzogen wird, um sicherzustellen, dass der Start der Nutzlast „nicht die öffentliche Gesundheit und Sicherheit, die Sicherheit von Eigentum, die nationale Sicherheit oder die außenpolitischen Interessen der USA oder internationale Verpflichtungen gefährdet der Vereinigten Staaten ...“, einschließlich des Weltraumvertrags von 1967.

Die Ergebnisse einer solchen Überprüfung werden von der FAA veröffentlicht (z. B. Moon Express Payload Determination ). Es gibt noch keine Nachrichten darüber, dass eine solche Überprüfungsentscheidung für die Tesla-Nutzlast getroffen wurde.