SpaceX планирует дозаправлять космический корабль на орбите для миссий на Луну и Марс. Согласно некоторым другим вопросам здесь, кажется, что им потребуется 6 звездолетов-заправщиков, чтобы отправить 1 звездолет на Марс.
На первый взгляд, целых ШЕСТЬ танкеров, чтобы доставить только 1 на Марс, звучит огромно. Им нужно запустить 7 звездолетов с полным стеком и супертяжелыми бустерами. Используйте все это топливо и вес сверхтяжелых ускорителей, чтобы сбежать с земли 7 раз. Чтобы доставить только один космический корабль на Марс.
Одной из предложенных альтернатив, о которой я постоянно слышу, было бы использование еще большей ракеты, чтобы вам не приходилось дозаправляться. Например, у вас могут быть боковые бустеры. Встречный аргумент, который я слышу против этого, заключается в том, что Starship уже слишком велик, добавление еще большего количества ускорителей означало бы, что ему потребуется слишком много топлива только для одного запуска.
Так что да, для запуска полностью заправленного звездолета с дополнительными ускорителями потребуется много топлива. Я это понимаю.
Итак, мой вопрос: действительно ли это дополнительное топливо, необходимое для запуска заправленной второй ступени + больше ускорителей, больше, чем все топливо, необходимое для СЕМИ запусков звездолета с полным стеком?
Как мы можем это вычислить? Как работает экономика?
А может быть, все дело на самом деле вовсе не в топливной экономичности? И они планируют орбитальную дозаправку больше, потому что это, вероятно, более легкая инженерная задача, чем выяснить, как привязать еще больше ускорителей к тому, что уже является самой большой запланированной ракетой? Значит, они готовы платить дополнительные расходы на топливо и время запуска в качестве компромисса, поскольку у них больше уверенности в том, что они действительно смогут осуществить?
Starship несет около 1200 тонн топлива. Если мы предположим, что каждый из заправщиков и корабль миссии вносят равное количество топлива при отправлении с Земли, заправщики вносят около 1020 тонн.
Для большинства орбитальных ракет-носителей отношение стартовой массы к массе на низкой околоземной орбите составляет примерно 20:1, хотя оно сильно зависит от конструкции ракеты-носителя. Почти вся взлетная масса составляет топливо.
Таким образом, чтобы вывести полностью заправленный звездолет на орбиту за один запуск, вам потребуется около 20 000 дополнительных тонн пусковой установки — не просто несколько пристегнутых ускорителей в качестве задним числом, а эквивалент еще 4 стеков звездолета + сверхтяжелого . по крайней мере -- вероятно, больше, если большой усилитель должен быть восстановлен.
Таким образом, у нас есть варианты сделать одну ракету в 5 раз больше, чем Starship+Superheavy, или семь SS+SH. Как вы заметили, это уже самая большая ракета, когда-либо достигшая стадии разработки из гнутого металла. «Мегатяжелый», который вам понадобится, чтобы выполнить эту работу за один запуск, потребует значительно большего завода для изготовления резервуаров, значительно большего сборочного цеха, гораздо большей стартовой площадки и так далее. Меня не удивит, если вы обнаружите, что, если вы проверите цифры, 7 SS + SH могут стоить намного меньше, чем Megaheavy.
В своем вопросе вы имеете в виду экономию топлива и затраты на топливо. Имейте в виду, что стоимость самого топлива составляет относительно небольшую часть от общей стоимости запуска (около 1,4 миллиона долларов США для полного запуска Starship + Superheavy). Большинство затрат (топливо, двигатели) масштабируются почти линейно с массой, в то время как некоторые другие масштабируются сублинейно (электроника, управление персоналом, бумажная работа). Но некоторые из них, такие как поиск места для сборки и запуска ракеты такого размера, увеличиваются быстрее, чем линейно, с массой.
икрасе