Почему SpaceX пытается восстановить центральную часть Falcon Heavy в море вместо того, чтобы оставаться на высоте и выполнять восстановление на суше в другом месте?
Из-за случайностей географии и истории.
Обе основные стартовые площадки США находятся там, где они находятся, потому что ракеты время от времени падают, а для полностью заправленных тяжелых транспортных средств мощность ударов в наихудшем случае приближается к мощности ядерных взрывов.
Таким образом, они были расположены так, чтобы вести огонь над океаном на максимально возможное расстояние, чтобы свести к минимуму возможные потери.
SpaceX продолжает выполнять запуски с этих площадок, а это означает, что для достижения земли им придется пересечь всю Атлантику для посадки в Африке или Европе или через Тихий океан на остров Пасхи или в Антарктиду.
Конечно, можно было бы сконструировать ракету, которая летела бы на такие расстояния , но необходимая энергия больше, чем обычно, обеспечивается первой ступенью и меньше, чем энергия второй, и она будет снижаться со скоростью, при которой начинается нагрев атмосферы. требуют дополнительного веса в защитных системах.
Таким образом, вы получаете первый этап, который должен быть почти SSTO И иметь возможность повторного входа. До сих пор кажется, что математика работает лучше с разделением первой и второй ступени в точке, где подогрев при входе в атмосферу более управляем и допускает посадку в середине океана.
Также можно было бы изменить место запуска, например, запустить из Среднего Запада США и восстановить во Флориде. Это потребует, чтобы кто-то принял на себя риски разбившейся сцены. Китай делает именно это, но делает это как правительство. SpaceX — частная компания в США, поэтому ей потребуется сложное сочетание страховки и сертификации, и, вероятно, она все еще столкнется с судебными исками, задерживающими отдельные запуски.
Небольшое преимущество посадки на барже заключается в том, что она упрощает возвращение ступени на стартовую площадку. Для запуска по пересеченной местности вам нужно либо спроектировать автомобильный/железнодорожный транспорт, либо решить, как летать на них. Некоторые гипотетические дискуссии вокруг SpaceX включали дозаправку и обслуживание приземлившихся ступеней, а также просто их возвращение на стартовую площадку своим ходом. Это требует большой уверенности в надежности ракеты и вдвое снижает количество платных пусков на двигатель.
Таким образом, имело бы большой смысл восстановить этапы на суше, но для этого потребуется правильное сочетание стартовой площадки с хорошей промышленной поддержкой, свободного пространства для запуска, правильно расположенной посадочной площадки в конце этого свободного пространства и способ вернуть этапы. А для SpaceX (но не обязательно конкурентов) также место, где американская ракетная компания может работать на законных основаниях .
Это зависит исключительно от траектории. Боковые ядра отделяются относительно рано после запуска. Это означает, что они не так высоки и не так быстро движутся в восточном направлении. Таким образом, в боковых ускорителях остается достаточно топлива, чтобы обеспечить «обратное сжигание форсажа», что позволяет им изменить направление и вернуться к исходной площадке приземления.
Центральное ядро отделяется от второй ступени гораздо позже. К этому моменту он намного дальше в море, выше и движется быстрее на восток. На Falcon Heavy он запускает тяжелую полезную нагрузку, поэтому важно, чтобы они максимально использовали топливо в центральном ядре. Это означает, что у него недостаточно топлива, чтобы изменить направление и скорость, чтобы вернуться обратно к мысу. Вместо этого они оставляют его на баллистической траектории, так что он естественным образом оказывается очень близко к кораблю-дрону. Поэтому они могут посадить его с очень небольшим дополнительным расходом топлива.
Центральное ядро может вернуться на мыс... но только если в нем сэкономят много топлива. Это означает гораздо меньшую полезную нагрузку и более низкую орбиту.
Таким образом, баллистическая траектория корабля-дрона дает им большую полезную нагрузку, более высокую орбиту и хороший шанс повторно использовать центральное ядро...
Falcon запускается над морем отчасти из соображений безопасности (чтобы избежать падения ступеней ракеты на дома людей, что происходит в Китае). Первая ступень движется по баллистической траектории, и у нее просто нет дальности, чтобы достичь твердой земли, прежде чем она упадет обратно на Землю. Только вторая ступень достигает орбитальной скорости, что по иронии судьбы означает, что она вообще не может быть восстановлена, поскольку движется так быстро (орбитальная скорость), что разрушается при входе в атмосферу.
Отметка