Мои друзья и я пытались выяснить это некоторое время назад.
Я думал, что при транспортировке меньших частей в космос с помощью более легкого возвращаемого космического корабля в целом будет использоваться меньше топлива, потому что будет меньше «обратной связи» (т.е. большему количеству топлива нужно больше топлива, чтобы поднять это топливо и т. д.).
Мои друзья думали, что будет то же самое, потому что такая же общая масса корабля потребует такого же количества топлива.
Было бы эффективнее доставлять космический корабль в космос по частям или только в собранном виде?
Очевидно, что есть компромисс, который необходимо сделать.
Если ваши компоненты всего 2 фута в кубе, то строить из них корабль для людей не эффективнее.
Если ваши компоненты по 10 000 кубических футов каждый, то проще не эффективнее, или наоборот, вам нужен только один или два.
Это зависит от многих вещей.
Если у вас есть дешевый запуск для куска полезного размера (скажем, Falcon 9 становится многоразовым и очень дешевым), но более крупный запуск не линейно масштабируется (скажем, Falcon Heavy не становится таким дешевым), тогда запуск все равно может быть дешевле во много раз.
Топливо дешевое по сравнению со стоимостью запуска. Илон Маск заявил, что стоимость топлива F9 составляет порядка 3% от общей стоимости.
Есть несколько вещей, которые необходимо учитывать при этой оценке.
Большие ракеты обычно более эффективны, особенно если они имеют аэродинамическую форму. Однако существует некоторое оптимальное соотношение диаметра и длины. Объект, который вы собираетесь отправить в космос, будет иметь размеры консервной банки, масштабированные до соответствующего размера, независимо от ракеты.
Чтобы построить МКС, потребовалось несколько запусков просто потому, что она не могла вместиться ни в одну доступную ракету, и, вероятно, не удержалась бы без нее. Однако некоторые вещи можно сделать дешевле, если они представляют собой единое целое, например, большое зеркало.
Итог таков:
Джеймс Дженкинс