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

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
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 (19)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Сдвинуть перицентр из апоцентра можно чуть ли не за 10-30 дельты. Кроме того сам заправщик может скорректировать временно свою орбиту для стыковки. Другое дело, что все это на практике будет иметь множество неудобных нюансов

раскрыть ветку (4)
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 (3)
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.

раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Давай на цифрах уже прикинь, сколько времени займёт сближение, стыковка, проверка всех систем, подключение трубопроводов, затем перекачка нескольких тонн топлива не самым производительным насосом, затем расстыковка, удаление, ориентация на манёвр - это в наилучшем раскладе - час минимум.

Даже если всё это происходило идеально в апоцентре, на эллиптической орбите с высоким эксцентриситетом, за прошедший час они снизятся (тут уже от конкретных параметров орбиты зависит).

Заправщику придётся восстанавливать прежнуюю высоту орбиты двумя манёврами из точки расстыковки (см. рис).

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Да, думаю на практике н кто таким не заморочится, почти наверняка оно того не стоит. Не невозможно, но не все, что возможно, реализуют, а только то, что позволяет быстрее и проще добраться до конечной цели
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.

раскрыть ветку (9)
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 (8)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Электровоз требует больше инфраструктуры чем тепловоз, но возит дешевле.

раскрыть ветку (7)
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 (6)
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.

раскрыть ветку (5)
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 (4)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

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

раскрыть ветку (3)
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 (2)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

А где в этой схеме место для боинга и локхида?

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

А, вот так вопрос ставится :) Но я не сомневаюсь в их коммерческой смекалке.

0
Автор поста оценил этот комментарий

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

раскрыть ветку (3)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Завидовать плохо.
раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Психическим расстройствам не завидуют

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Давай пожалуйста без наездов

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку