Примечание: в этом вопросе я рассматриваю стоимость как в деньгах, так и в топливе , и ищу ответы, учитывающие и то, и другое.
Итак, мы знаем, что использование химических ракет для полета на Луну или дальше в космос требует гораздо больше топлива, веса и денег, чем просто полет на низкую околоземную орбиту.
Возникает вопрос - как складываются топливные бюджеты и экономика, если мы тратим топливо и деньги на создание низкоорбитальной отправной точки для дальнейших исследований, и доставляем туда топливо и компоненты ракеты с Земли, а не делаем это напрямую с Земли? поверхность Земли?
(Обратите внимание, что если бы наше более глубокое освоение космоса началось на околоземной орбите, ему не нужно было бы приближаться к тому массиву, к которому мы привыкли, — ему не нужны были бы те же топливные или ракетные системы, ни обтекаемость, ни защита от атмосферы. также может вернуться на землю для повторного использования любым маршрутом с гравитационным управлением, каким бы медленным и неторопливым он ни был, на это уходят месяцы или годы, если без экипажа, что снижает потребность в топливе для возврата / замедления дельта-v (на кораблях с экипажем, жизнеобеспечение в среднем Я предполагаю, что добавляет меньше веса, чем дополнительное топливо, чтобы сократить путь, поэтому медленное возвращение было бы жизнеспособным?) Точно так же наша ракета-носитель Земля-орбита не нуждалась бы в видах защиты экипажа, необходимых для более длительного путешествия в более глубоком космосе. задействованные корабли тоже очень разные, что, как я подозреваю, тоже имеет большое значение.)
По аналогии, когда мы поднимаемся на Эверест, обычно мы не пытаемся сделать это прямо из нашего отеля в соседнем городе. Мы создаем базовый лагерь, тащим туда свое снаряжение и отправляемся в нашу более сложную и сложную экспедицию из этого базового лагеря, а не из нашего отеля.
Каковы практические последствия использования топлива, денег/инвестиций и веса при сравнении двух методов исследования космоса?
Если «базовый лагерь» НОО лучше, то два (НОО и дальше) еще лучше, или они дают убывающую отдачу?
Все, что используется в космосе, должно быть отправлено с Земли в любом случае. Миссии, которые могут это сделать с прямым пуском, должны. Для миссий с более высокими требованиями к массе, чем прямой запуск, орбитальное депо может быть ответом, но оно добавляет сложности и затрат на создание, поставку и использование депо к будущим миссиям. Отправка, например, модулей с полным топливным баком, которые могут быть собраны в более крупную ракету, выводимую на орбиту, может не требовать какой-либо стационарной установки.
Для специального космического склада/пусковой станции потребуются большие предварительные инвестиции, которые будет трудно оправдать, не продемонстрировав явной необходимости.
В 50-х годах было широко распространено мнение, что путь к Луне будет состоять в том, чтобы сначала установить космическую станцию на околоземной орбите. Как только это станет действующим предприятием, будет намного проще отправиться оттуда на Луну. Но оказывается, что стоимость обслуживания космической станции почти полностью состоит из дополнительных затрат. Космический корабль, эквивалентный лунному модулю, и командно-служебные модули все равно должны быть запущены в космос вместе с топливом, чтобы добраться до Луны.
По сути, космос очень враждебен и беден ресурсами. Поскольку космос враждебен, вы хотите сделать как можно больше подготовительной работы здесь, где вы можете дышать. Это означает, что вы не должны строить свой лунный посадочный модуль на орбите. И поскольку пространство ограничено ресурсами, мало что можно выиграть, проводя там дополнительное время на пути к чему-то еще.
Наконец, подумайте об этом: Skylab был довольно минималистичным «базовым лагерем». Потребовался один запуск Saturn V, чтобы вывести его на орбиту. Но также потребовался один запуск Saturn V, чтобы добраться до Луны. Даже если бы Скайлэб уже был на орбите, самый простой способ доставить на орбиту все остальное, необходимое для посадки на Луну, — это запустить все это на еще одном Сатурне V. Отдельный базовый лагерь просто ничего вам не купит.
Шверн
Дэвид Хаммен
Хеоппс