43

Полет starship на Марс с заправленным баком

Я уже делал пост о том что полностью заправленный starship может долететь до марса за 100 дней Марсианский экспресс (дополнение), но что может сделать полностью заправленный грузовой starship?


Как оказывается он может слетать на Марс и обратно без использования "марсианского" топлива, что может очень пригодиться в первоначальных миссиях когда топливное производство будет только развертываться.


Ценой удорожания запуска, за счет большего объема заправляемого топлива, можно добиться более высокого коэффициента использования оборудования, благодаря которому starship будет не простаивать два года на поверхности марса, а успеет совершить еще один рейс.


Сразу же может возникнуть вопрос, как starship может совершить рейс туда и обратно, если дельта актуальной на данный момент версии составляет всего 6.5 км/с, в то время как общая дельта полета составляет 9.7 км/с, которая состоит из 3.6 км/с дельты гомановского трансферта, 0.5 км/с дельты на посадку и 5.6 км/с дельты на обратный полет.


Как хорошо известно многим моим самым "любимым" подписчикам, это не разрешимая задача которую не стоит даже обсуждать и уж тем более пытаться что-то подсчитать самому, нужно "подождать" когда "кто-то" все "объяснит" (привет тебе голос_тишины), или как мне тут недавно объяснял "помолчать на людях", а то не дай бог тебя раскритикуют (привет тебе отечественный_автопром)


Здесь нам поможет способ Уменьшение влияния формулы Циолковского который позволит выжать из starship полторы дельты, там где должна быть одна.


1. Стартуем к Марсу с круговой опорной орбиты высотой порядка 300 километров расходуя на это 900 тонн топлива.

2. При подлете к Марсу совершаем первый маневр аэроторможения и сбрасываем порядка 1.0 километра скорости переходя на высоко эллиптическую орбиту.

3. Встречаемся на высокой орбите с топливным депо и передаем ему порядка 35 тонн топлива.

4. Совершаем второй маневр аэроторможения и сбрасываем еще порядка 1.0 километра скорости переходя на низкую круговую орбиту.

5. Встречаемся на круговой орбите со вторым топливным депо и передаем ему порядка 35 тонн топлива.

6. Совершаем посадку на поверхность и выгружаем 150 тонн груза.

7. Выходим на низкую круговую орбиту на израсходовав все оставшиеся топливо.

8. Встречаемся на круговой орбите с топливным депо и забираем обратно 35 тонн топлива, ранее переданные на него.

9. Переходим на высоко эллиптическую орбиту расходуя 35 тонн топлива полученных от топливного депо.

10. Встречаемся на высоко эллиптической орбите со следующим топливным депо и забираем обратно 35 тонн топлива, ранее переданные на него.

11. Переходим на траекторию полета к Земле расходуя остатки топлива.


Таким образом имея всего 6.5 км/с дельты скорости мы совершили маневров как если бы дельта скорости была равна 9.7 км/с.



Не слушаете дураков которые всегда будут не просто советовать вам "молчать и не отсвечивать", а будут агрессивно на этом настаивать, помните они это делают потому что бояться что на вашем фоне они будут выглядеть дураками, потому они и хотят вам рот заткнуть.

SpaceX

2.8K постов8.1K подписчиков

Правила сообщества

Строго рекомендуется:

1. Поддерживать авторов и специалистов по теме плюсами :)

2. Адекватно задавать вопросы и адекватно отвечать на них

Запрещены:

1. Нарушения базовых правил Пикабу.

2. Посты не по тематике сообщества.
3. Троллинг сообщества, неаргументированный хейт, флуд, флейм и оскорбления пользователей, в т.ч. провокации спора, распространение сведений, порочащих честь и репутацию, принижающих квалификацию оппонента, переходы на личности.


В зависимости от степени нарушения может последовать:

А. Вынос поста в общую ленту (п.1, 2, 3 правил сообщества)

Б. Удаление поста (п.1, правил сообщества)

В. Занесение пользователя в игнор-лист сообщества (п.4 правил сообщества, а также при систематических нарушениях остальных пунктов)


Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @pikabu

Автор поста оценил этот комментарий

Единственный минус. Пиз.. ь, не мешки ворочать. А так всë красиво!!!

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
3
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Я просто раздавлен силой ваших аргументов.

6
Автор поста оценил этот комментарий

Единственный нюанс это отсутствие плана "Б" на ключевых этапах. Например взлетел с марса и  промахнулся или что-то пошло не так на первом депо или на втором. Или при выгрузке топлива пролетел мимо депо (отказали двигатели или внезапно включился маршевый при стыковке (привет Наука)). Конец миссии и все умерли.

раскрыть ветку (1)
2
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

В названии сказано "грузовой", так что в случае промаха наступит "страховой случай"

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

в чем это проще?  сколько топлива надо что бы все это разгонять, а потом еще и тормозить? что за новые времена, что изменилось? кто то прорыв с науке совершил?

раскрыть ветку (1)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Топливо это копейки, ракета это рубль. Если стоит выбор взять больше топлива или сделать сложней ракету значит нужно брать больше топлива.


Изменились технологии которые позволяют теперь создавать ракеты с сухой массой меньше 5%. Пока сухая масса была 10% и больше никакой многоразовости быть не могло, но когда она стала меньше 5%, это стало возможно.

1
Автор поста оценил этот комментарий
А почему он старшип? Если он между планетами телепается....
раскрыть ветку (1)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

маркетинг

0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Водород это другая плотность, нужна теплоизоляция, двигатели и материал ступени и итоговая стоимость это уже другая ракета.

Титан уже при -80 становится довольно хрупким и еще он менее прочен на разрыв, но тут я не уверен, вот только ракет из титана нет и стоимость обработки и сырья выше.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Титан мне нравиться за низкую плотность и высокую жаростойкость, ктомуже он прочней стали при меньшей плотности. Для титанового корпуса можно делать более тонкий тепловой щит, а низкая плотность позволяет делать корпус более "толстым" при тойже массе что положительно сказывается на его "устойчивости" к "смятию".

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Прямую цитату пожалуйста предъявите прежде чем п*здеть попусту.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Уважаемый @UAZ1KK, я вынужден попросить у Вас прошения за то что ошибочно приписал Вам чужой комментарий.

Высказывание которое я приписал Вам было сделано совершенно другим пользователем и не имеет к Вам никакого отношения.

Прошу Вас простить меня за эту ошибку.
показать ответы
3
Автор поста оценил этот комментарий

А, и ещё, весь этот план предусматривает:

1. Нахождение топливной станции в одном наклонении орбиты со старшипом

2. Нахождение топливной станции в нужной точке арбиты к моменту торможения старшипа с таким расчётом, чтобы сравнять с ним орбитальную скорость в его апоцентре.

И есть всего 1 попытка. Если хоть что-нибудь пойдёт не так, старшипу придётся жечь топливо и поднимать перицентр.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Мы подходим из за пределов гравитационной сферы Марса, мы можем выбрать любое наклонение, и относительно "любое" время прибытие. Синхронизация не такая простая задача но вполне решаемая.


Если мы промажем мы просто приземлимся на поверхность и будем писать объяснительные о том кто вообще выпустил нас в космос.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Для сближения и стыковки внезапно нужно, чтобы скорости двух аппаратов были одинаковыми. Если заправщик корректирует собственную орбиту, тормозясь, ему потом надо будет ускориться обратно, причём, это будет два манёвра, так как заправка и расстыковка займёт время и заправщик вместе со старшипом изрядно снизятся. При этом, заправщику придётся поднимать перицентр не из самой оптимальной точки орбиты, что, опять-таки, сожрёт топливо.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Можно синхронизировать орбиты так что у них совпадает апоцентр, при сближении с кораблем заправщик выполнит тормозной маневр, а поскольку все это будет происходит в апоцентр маневр не потребует большого импульса, после заправки заправщик скорректирует свою орбиту обратно, что тоже не потребует больших усилий.


С некоторыми допущениями и оговорками можно сказать что чтото подобное люди уже делали, когда летали на луну.

показать ответы
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Все космические носители были сверх-дорогими и сложными это похоронило Сатурн-5 и отчасти Шаттл и Скайлон с SLS ждет та же участь, но иногда были попытки создать "Большой глупый носитель" в котором большая примитивность ракеты компенсировалась гигантским расходом топлива и размерами.

Только СпейсХ пошли по двум направлениям сразу, никаких дорогих композитов и долгого вытачивания вафельного каркаса в обечайках,

никакого водорода даже на второй ступени и отказ от отдельной САС, один двигатель на всю ракету с небольшими изменениями.

С другой стороны новый тип закрытого ЖРД с более долгим ресурсом и сварка ступени трением, переохлажденные компоненты и максимальная оптимизация всего.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Отказ от водорода на первой ступени можно понять сейчас, но я считаю что в будущем он обязательно вернется.


Не буду удивлен если следующие поколения starship будут "фрезерованными", а потом и титаново-фрезерованными.

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Тогда уж, проще и дешевле делать его на Луне и пулять канистры рельсотроном на НОО. А на Марсе делать топливо для местных нужд.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

А где в этой схеме место для боинга и локхида?

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Наклонение да, со временем прибытия сложнее. Не то, чтобы нереально для современных компьютеров, но уж очень многое зависит от точности исполнения. И сбои тоже могут случиться, причём такие, которые в обычной ситуации были бы и не сильно критичными.

В любом случае, производить топливо на Марсе дешевле и проще, чем возить его с Земли.

При этом внештатная посадка на неподготовленную площадку на Марсе на случайной точке поверхности - тоже риск неоправданный.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Еще проще и дешевле производить топливо на Марсе и возить его на низкую орбиту Земли.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Ну, было бы вообще странно отправлять один старшип. Когда эта миссия состоится, наверняка старшипов будет множество, в том числе и топливные платформы, орбитальные модули, заправщики, куча всякого.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Кто то всегда будет первым.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Тссс, не спугни. Автор частенько прокалывается на таких "мелочах".

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Завидовать плохо.
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Пытаюсь в этом плане посчитать количество возможных точек отказа... По-моему, проще производить топливо на Марсе и не мучить себя этим логистическим кошмаром. Всё необходимое сырьё для производства in situ на Марсе имеется.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Электровоз требует больше инфраструктуры чем тепловоз, но возит дешевле.

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Все ближе и ближе! Кто придумал концепцию старшипа в спейсикс -невероятный человек!

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Есть видео на ютубе как о многоразовых ракетах и заправке в космосе (но это не точно) рассказывает Вернер фон Браун.


Этой идее десятки лет, но только недавно технический прогресс в материаловедении и электроники позволил этим идеям начать воплощаться в металле.


Хотя наверное это могло уже быть в 2000 если бы не госкорпорации.

показать ответы
3
Автор поста оценил этот комментарий

Прошлый пост читаю:

Предположим что при в ходе в атмосферу мы не будем гасить всю "межпланетную" скорость, а сбросим лишь половину от нее до 1.74 км/с, перейдя на высокую эллиптическую орбиту на которой передадим половину привезенного топлива на орбитальную топливную станцию, заранее размещенную на данной орбите.

...

3. Встречаемся на высокой орбите с топливным депо и передаем ему порядка 40 тонн топлива.

Торможение об атмосферу, конечно, возможно, но здесь не учитывается топливо, потраченное на сближение и стыковку с орбитальной топливной станцией. На той же орбите она находиться не может, потому как, её перицентр (периарий) в этом случае будет находиться в атмосфере, от чего с каждым витком будет происходить деградация с неизбежным падением.


Так что оттормаживаться движками всё равно придётся.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Мы не будем сблмжаться с топливной станцией, это она будет сближаться с нами. Емкость топливной станции всего 35 тонн, следовательно ее масса вряд ли будет больше 3,5 тонн.


Сперва станция перейдет на нашу орбиту, заберет топливо, а потом изменить свою орбиту до безопасной, такой маневр потребует всего несколько сотен килограмм топлива, в отличии от нескольких тонн если мы будем маневрировать самим starship.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

При полной многоразовости Старшипов, полагаю, это не очень критично. А вот разработка специальных кораблей-топливохранилищ для Марса и риски что-то напортачить (когда любой полёт проходит на грани - если не получится состыковаться с топливохранилищами за виток) более проблемны.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Ловить starship на лету тоже не самая безопасная идея, но ее активно внедряют, ктомуже на фоне новостей что spacex уже продумывает топливное депо на низкой орбите земли я думаю их не испугают такие трудности, а вот возможность получить полуторный выигрыш в дельте очень даже привлечет.

0
Автор поста оценил этот комментарий

Может, лучше так?

Берём на низкой околоземной орбите полностью заправленный Старшип и ещё Старшип-заправщик к нему. Оба разгоняются до высокой эллиптической орбиты (с перицентром где-то в районе орбиты Луны), сразу после разгона заправщик стыкуется с основным Старшипом и передаёт ему топливо. Полностью заправившийся Старшип проводит второй разгон и улетает к Марсу, а заправщик тихо долетает до апогея орбиты, возвращается к Земле и садится на остатках топлива.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Такая схема вполне рабочая и вполне возможно даже будет использована в первых полетах, но удваивает затраты на запуск вдвое.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

модуль с полезным грузом спускается на планету, остальное болтается на орбите

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Вы экономите копейку и теряете рубль.


Приземлить весь starship проще и дешевле чем разбирать его на части.


Вы мыслите в парадигме дорогой одноразовой космонавтики, отбросьте эти стереотипы, пришли новые времена, теперь если вам нужно куда-то лететь вы берете ракету и летите туда, и не разбираете ее по дороге на куски.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Я имею в виду, что нету никакого технического ограничения на то, чтобы послать одновременно два, пять или десять Старшипов, караваном

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Как мне недавно объяснил @UAZ1KK, даже думать такое бред.

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

а есть ли смысл парковать эту махину на планете?

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Разгружать же ее надо или вы хотите Бомбардировка поверхности посредством starship

показать ответы