استارشیپ، فضاپیمای بزرگی است که توسط شرکت اسپیس ایکس ساخته شده است. این فضاپیما، برای حمل انسان و بار به مدار زمین، ماه و مریخ طراحی شده است. اسپیس ایکس برای اجرای این برنامه‌های فضایی بر کیفیت منحصر به فرد فولاد متکی است.
اسپیس ایکس که در سال 2002 توسط ایلان ماسک با هدف کاهش هزینه های پرواز فضایی برای امکان پذیر ساختن رسیدن به 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 پیشرفته ساخته شود، اعلام کرد که با فولاد ضد زنگ درخشان سری 300 جایگزین خواهد شد.
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.
نقطه ذوب بالای فولاد ضد زنگ یک مزیت بزرگ در سفرهای فضایی است. آلومینیوم یا فیبر کربن به دمای عملیاتی 150 درجه سانتیگراد با دوره های کوتاه مدت در حدود 180-200 درجه سانتیگراد محدود می شود، اما منجر به ضعیف شدن مواد می شود. برخی از الیاف کربن می توانند به طور مداوم در دمای 200 درجه سانتیگراد 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 سانتیگراد عمل کنند. به این ترتیب، یک سیستم نوآورانه ساخته شده از فولاد برای سپر حرارتی استارشیپ استفاده خواهد شد که از آن 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 فولادی ضد زنگ است که با رشته‌ها به هم متصل شده‌اند و آب بین آنها جریان دارد. قسمت بیرونی دارای سوراخ‌های ریز است که به آب اجازه می‌دهد تا از آن بیرون بیاید 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 بسیار بهتر از رقبای خود عمل می کند. 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 حدود 200 دلار در هر کیلوگرم است. مقدار معادل فولاد ضد زنگ فقط 3 دلار به شما باز می گرداند.
هنگام پرتاب یک استارشیپ به خارج از جو زمین، هر گرم باید در نظر گرفته شود و در صورت امکان آن را کاهش داد. به طور سنتی، فولادها گزینه سبک وزنی در نظر گرفته نمی شوند، اما ویژگی های منحصر به فرد فولاد ضد زنگ در واقع آن را به بهترین انتخاب برای کاهش وزن تبدیل می کند.
در تاریکی سرد فضا، دما در یخبندان -270 درجه سانتیگراد است. در این دماهای برودتی، استحکام فولاد ضد زنگ تا 50 درصد افزایش می یابد. محتوای کروم نیکل در آرایش آن به این معنی است که حتی در دمای 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 ویژگی ها به این معنی است که مواد کمتری را می توان استفاده کرد، وزن را کاهش می دهد و فولاد ضد زنگ را برای سفرهای فضایی بسیار مفید می کند.
استارشیپ برای استفاده مکرر طراحی شده است و اسپیس ایکس ادعا می کند که این فضاپیما 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 جدید فولاد ضد زنگ 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 مناسب می‌کند.
واضح است که در حالی که تخیل و مهارت مهندسان اسپیس ایکس و شجاعت تیم‌های فضانوردی که خلبان خلاقیت‌هایشان هستند، این سفر را به سوی ستاره‌ها هدایت می‌کنند، این قدرت پایدار فولاد است که حرکت سیاره‌ی انسان در مریخ را به یک امکان بسیار واقعی تبدیل می‌کند.
