Что самое сложное в том, чтобы сделать космический корабль (в основном) многоразовым?

Самое сложное в том, чтобы сделать космический корабль многоразовым, сделать его повторное использование дешевле, чем дать ему сгореть. Каждый дополнительный грамм веса делает запуск более дорогим, а космический корабль, который можно использовать повторно, будет значительно тяжелее одноразового.

В дополнение к затратам на запуск вы должны учитывать затраты на ремонт и повторную сертификацию космического корабля после того, как он прошел через суровые условия запуска, космического путешествия, повторного входа в атмосферу и восстановления. Вы не можете просто взять космический корабль, отряхнуть его, снова заправить гидразином и воткнуть обратно на вершину ракеты, вы должны проверить и отремонтировать все системы на борту. Программа шаттлов показала, что эти затраты могут быть выше, чем полная замена космического корабля каждый раз.

Обратите внимание, что новые конструкции космических кораблей предназначены для космических кораблей многократного использования с использованием уроков, извлеченных из программы STS, а также новых технологий и материалов, чтобы сделать ее рентабельной.

Восстановить физический материал достаточно легко, но заставить его снова летать сложнее.

Цена отказа космического корабля впечатляет. Это вдвойне верно для пилотируемых полетов. Требуемая надежность деталей весит в натуральном выражении. Гораздо проще разработать высоконадежные детали, которые будут работать один раз, чем создавать детали, которые раз за разом достигают такой же надежности. Есть много неупругих деформаций и необратимых изменений, которые происходят в оборудовании во время полета, особенно когда вы играете с такими идеями, как приземление с помощью парашюта! Строительство, чтобы сделать их эластичными и обратимыми, увеличивает вес и стоимость. Вы также должны построить их, чтобы их можно было повторно проверить, что не всегда легко.

Как правило, высокие требования к весу или форме создают индивидуальные решения. Более близким примером является рынок мобильных телефонов. Батареи раньше были заменяемыми, поэтому, когда одна из них разрядилась (из-за слишком большого количества запусков… я имею в виду телефонные звонки), ее можно было заменить. В наши дни, когда телефоны стали тоньше, а требования к батареям возросли, вы видите батареи, вклеенные в корпус. Это абсурдно для бизнеса по замене аккумуляторов, но на долю миллиметра уменьшается габариты телефона!

Сейчас сотовый телефон является товарным устройством. Расширьте этот эффект соответственно для транспортного средства, которое должно мчаться в космос, с небольшим рынком.

Я подозреваю, что это в основном проблема веса и сопротивления. Если бы вы хотели посадить все 3 модуля «Союза», у вас был бы вес в 3 раза больше веса спускаемого аппарата, но площадь теплозащитного экрана осталась бы прежней. Таким образом, баллистический коэффициент упадет, а ваша скорость при входе в атмосферу будет выше. Это означает, что вам нужен более тяжелый тепловой экран.
Вам также нужны большие парашюты, чтобы приземлиться с увеличенной массой. Должна быть запущена лишняя масса парашютов и теплозащитного экрана и т.д. и у вас в руках утяжеляющая спираль.

Ранее был аналогичный вопрос по ракетам. По сути, в космических системах неприятие риска — очень важная вещь, поэтому существует тенденция к повторному использованию систем, которые доказали свою эффективность, так что в этом смысле существует возможность повторного использования.

Настоящая причина, однако, заключается в том, что у компаний нет стимула разрабатывать такие системы. Это контракты, финансируемые государством, они, как правило, предусматривают затраты плюс (затраты плюс гарантированная прибыль), поэтому в итоге вы получаете изготовленные по индивидуальному заказу уникальные автомобили.

Космический шаттл можно было использовать повторно, но только после капитальной перестройки после каждого полета.