Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Я хочу получать рассылки с лучшими постами за неделю
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam
Пикабу Игры +1000 бесплатных онлайн игр Бесплатная браузерная игра «Слаймы Атакуют: Головоломка!» в жанре головоломка. Подходит для мальчиков и девочек, доступна без регистрации, на русском языке

Слаймы Атакуют: Головоломка!

Казуальные, Головоломки, Аркады

Играть

Топ прошлой недели

  • AlexKud AlexKud 38 постов
  • Animalrescueed Animalrescueed 36 постов
  • Oskanov Oskanov 7 постов
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая кнопку «Подписаться на рассылку», я соглашаюсь с Правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Моб. приложение
Правила соцсети О рекомендациях О компании
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды МВидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня
0 просмотренных постов скрыто
20
GoshiN1
GoshiN1
2 года назад
Тёмное Пространство

33 мощнейших двигателя Raptor 2 на космическом корабле Starship⁠⁠

33 мощнейших двигателя Raptor 2 на космическом корабле Starship
Илон Маск Ракета Starship Космический корабль
1
21
Airlibra
Airlibra
2 года назад
Космическая движуха
Серия ИноСМИ по космосу

Новая эра тяжелых запусков⁠⁠

Личное мнение:
В тексте еще раз актуализированы цели, ожидания и прогнозы по наступлению «новой эры» в космонавтике - качественное сокращение затрат на запуск полезной нагрузки и резкое снижение технических требований к полезной нагрузке по массе и объёму. Это идеология new space.


Реализация планов должна создать условия для старта нового массового рынка в космической сфере, в широком диапазоне приложений и направлений коммерческого, частного и военного характера. Часть американской элиты и бизнеса делает ставку на эту возможность, для закрепления своего доминирования в технологиях, рынках и политике. С одной стороны американские частные компании освоят новый рынок, получив неоспоримые преимущества перед конкурентами. Американские военные обеспечат полное доминирование в космосе и на Земле над возможными соперниками, закрепив военное превосходство. Политики вдохнут новую жизнь в «американскую мечту». Обыватели получат материальные и моральные бонусы от перераспределения мировых ресурсов в пользу США.


Некоторые демиурги США видят в космонавтике выход из текущего кризиса для перезагрузки Pax Americana - формы доминирования США над остальным миром. Причем речь идет не о пресловутом Западе или «золотом миллиарде», а о конкретных США, для которых союзники и попутчики являются кормовой базой, доступным ресурсом и послушным инструментом.


Можно сделать предположение, что американская движуха в космонавтике не «игры креативных частников ради всего человечества», а целенаправленная долговременная политика власти, с полным контролем со стороны государства и военных, с развитыми механизмами финансового стимулирования и законодательного регулирования. Это реальное «поле битвы» за будущее Земли для следующих поколений. Не дать реализоваться подобным планам задача для других субъектов мирового цирка - Китая, Индии, России и их союзников. Это серьезный «вызов», потребующий напряжения сил, сотрудничества и креативного подхода в поисках «ответа».

Следует отметить комплексный подход - поддерживается сразу три конкурирующих проекта, в парадигме «резервирования». В прошлом десятилетии резервирование было реализовано в формате «два молодца из ларца», сейчас выбран формат «трое в лодке не считая собаки». Три новых носителя делают ставку на традиционную схему (ULA), на футуристическую (Starship) и гибридный вариант (New Glenn). Это касается, кстати, и других программа - запуски для военщины, частные орбитальные станции и прочие перспективные проекты. Подобный банкет возможен только при неограниченном бюджете и огромных ресурсах. Откуда все это у США? Вопрос интересный.

Гэри Олесон
Понедельник, 24 июля 2023 г.
Первоисточник:

Новая эра тяжелых запусков Запуск ракеты, Космонавтика, Технологии, Спутники, Политика, SpaceX, Starship, New Glenn, Ракета, Длиннопост

На прошлой неделе была испытана следующая сверхтяжелая ракета-носитель SpaceX для испытаний перед запуском в конце этого года. Такие аппараты, как Starship / Super Heavy, обладают потенциалом изменить индустрию в зависимости от их цены и характеристик. (предоставлено SpaceX)

Три новых коммерческих ракеты-носителя тяжелого класса с запланированными на следующий год испытательными запусками могут открыть новую эру в космосе, в зависимости от того, какой из проектов увенчается успехом. Новыми тяжелыми пусковыми установками являются Vulcan от United Launch Alliance (ULA), New Glenn от Blue Origin и Starship-Super Heavy от SpaceX. Если эти пусковые установки зарекомендуют себя, исчезнут многие исторические барьеры для выхода на орбиту, что даст возможность по-новому взглянуть на космическую индустрию. (В этой статье Starship-Super Heavy будет называться Starship, потому что вторая ступень Starship всегда запускается на первой ступени Super Heavy.)

SpaceX провела первый тестовый запуск Starship-Super Heavy 20 апреля 2023 года, а ULA проводит тесты в преддверии первого запуска Vulcan в конце 2023 года. Все три новые тяжелые пусковые установки имеют контракты на запуск.

Если хотя бы одна полностью многоразовая пусковая установка будет успешной, это предоставит возможности для значительной экономии средств не только при запуске, но и при проектировании, производстве и развертывании космических аппаратов.

Это новое поколение тяжелых коммерческих ракета-носителей может совершить две отдельные революции в космической экономике: увеличить массу и объем и обеспечить полное повторное использование. Успех Starship или New Glenn привел бы к революционному увеличению массы и объема полезной нагрузки, доступной для каждого запуска. Vulcan - это эволюционное усовершенствование, которое может запускать почти такую же массу, как Delta IV Heavy, с увеличенным на 36% объемом обтекателя, чего может быть недостаточно для революционных изменений. Для сравнения, Starship запустит более чем в пять раз больше массы, чем Delta IV Heavy, при более чем в четыре раза большем полезном объеме.

Эффективное повторное использование как первой, так и второй ступеней, кроме того, привело бы к резкому снижению затрат на запуск. Повторное использование обеих ступеней предусмотрено в Starship. У New Glenn есть многоразовая первая ступень с расходуемой второй ступенью, и Blue Origin планирует разработать многоразовую вторую ступень. ULA может разработать модуль двигателя первой ступени, который можно было бы отсоединять, возвращать и использовать повторно, но это не поставило бы Vulcan на путь полного повторного использования.

Если хотя бы одна полностью многоразовая пусковая установка будет успешной, это предоставит возможности для значительной экономии средств не только при запуске, но и при проектировании, производстве и развертывании космических аппаратов. Этой экономии средств было бы достаточно, чтобы создать новые отрасли в космосе, которые в противном случае были бы недоступны из-за затрат на запуск.

Иногда количество само по себе имеет качество

Эти пусковые установки обеспечивают резкое увеличение объема полезной нагрузки и массы при выводе на орбиту при затратах на запуск, не превышающих затраты на современные транспортные средства. Тем самым они создали бы новые возможности для космической отрасли, даже если ни одна из них не снизила бы затраты на запуск.

Высокие затраты на запуск более крупных ракет создали исторические стимулы для разработчиков запускать космические аппараты на минимально возможных пусковых установках. Даже несмотря на снижение затрат на запуск, ограничения по массе и объему полезной нагрузки тормозили стимулы. Общепринятой практикой было инвестировать в конструкции, материалы, процессы и технологии, которые являются более дорогими, но позволяют уменьшить массу и объем космического аппарата. Повышение эффективности запуска позволяет разработчикам космических аппаратов отказаться от большинства, если не от всех, этих дорогостоящих инвестиций. Многие программы могут сэкономить деньги, приобретая коммерческие системы и приборы, которые в противном случае потребовали бы переделки или замены из-за ограничений по массе или объему.

Подобная экономия может составлять значительную часть общих затрат на программу. Отказ от инвестиций в сокращение массы и использование готовых систем могут принести дополнительные выгоды, такие как сокращение сроков реализации проектов для дополнительной экономии времени и более раннего ввода спутников в эксплуатацию. Новые транспортные средства также позволят осуществлять проекты, требующие слишком большой массы или объема для существующих транспортных средств.

Масса полезной нагрузки.

На рисунке 1 показана максимальная масса по стандарту LEO для трех новых тяжелых пусковых установок, а также текущих пусковых установок Atlas V, Delta IV и Falcon для сравнения. Для целей данной статьи тяжелая пусковая установка определяется как пусковая установка с максимальной массой полезной нагрузки по стандарту LEO, превышающей массу Falcon 9, которая в настоящее время составляет 22 800 килограммов. Максимальная грузоподъемность «Вулкана» достигается за счет добавления шести твердотопливных ракетных ускорителей (SRB) к первой ступени.

Новая эра тяжелых запусков Запуск ракеты, Космонавтика, Технологии, Спутники, Политика, SpaceX, Starship, New Glenn, Ракета, Длиннопост

Переход от Vulcan к Starship очевиден. Высокие характеристики Falcon Heavy вводят в заблуждение, поскольку его относительно небольшой обтекатель полезной нагрузки ограничивает полезную нагрузку, которую он может перевозить. Оценка SpaceX массовых характеристик Starship для LEO была недавно обновлена со 100+ до 150 метрических тонн, что выявило больший разрыв с другими. SpaceX также оценивает, что Starship мог бы запустить 250 тонн по неуказанной цене, если бы израсходовал обе ступени.

Эффективность запуска на более высокие орбиты становится все более сложной. Три новые тяжелые пусковые установки имеют разную техническую эффективность при выполнении прямого вывода полезной нагрузки на геосинхронную орбиту переноса (GTO). Vulcan является самым эффективным, размещая 14,5 тонн в GTO, что составляет 53% от его производительности LEO. New Glenn размещает 13 тонн в GTO, что составляет 29% от его производительности LEO. Starship наименее технически эффективен - 14 процентов от его характеристик LEO, но это переводит лучший в своем классе 21 MT в GTO. Кроме того, Starship мог бы транспортировать весь свой груз LEO на более высокие орбиты путем дозаправки в LEO. Кроме того, некоторые космические аппараты теперь имеют собственную двигательную установку помимо LEO, и разрабатываются новые орбитальные транспортные средства для расширения диапазона выбора.

Объем полезной нагрузки.

На рисунке 2 показаны максимальные объемы обтекателей полезной нагрузки для пусковых установок.

Новая эра тяжелых запусков Запуск ракеты, Космонавтика, Технологии, Спутники, Политика, SpaceX, Starship, New Glenn, Ракета, Длиннопост

Поскольку за последнее десятилетие ограничения по массе ослабли, а класс полезной нагрузки малых спутников вырос, объем стал более важным ограничением для космических аппаратов. Размещение систем космических аппаратов в небольшом объеме становится все более частой инженерной задачей. Сравнение рисунка 1 с рисунком 2 показывает, что компании, производящие запуски, в настоящее время разработали объемы обтекателей полезной нагрузки для своих новых пусковых установок, которые намного лучше соответствуют их массовым характеристикам. В то время как у Delta IV Heavy объем составляет 8 кубических метров на метрическую тонну массы LEO, а у Falcon Heavy - всего 2 кубических метра. У Vulcan 12 кубометров, у New Glenn 10 кубометров, а у Starship 7 кубометров на тонну.

В эту новую эру парадигма достижения экономии средств и дополнительной производительности за счет ослабления ограничений по массе и объему - это вопрос выбора и возможностей, направленных на наилучшее использование как более высокотехнологичных, так и менее технологичных вариантов.

Диаметр оболочки обтекателя полезной нагрузки является важным ограничением для некоторых полезных нагрузок. В то время как диаметр всех существующих аппаратов составляет около 4,6 метра, диаметр Vulcan составляет 5 метров, New Glenn - 7 метров, а Starship - 8 метров. Большие диаметры откроют полезные конструктивные возможности для некоторых применений, таких как космические телескопы. Например, Starship мог бы запустить космический телескоп с монолитным зеркалом, диаметр которого в два-почти в три раза превышает диаметр 2,4-метрового зеркала космического телескопа "Хаббл".

Преимущества ослабленных ограничений по массе и объему.

Разработка больших резервов и обесценивающая оптимизация - это два тесно связанных подхода системной инженерии к снижению стоимости миссии. Большая рентабельность снижает себестоимость и вероятность перерасхода средств и графика многими способами, включая упрощение производственных процессов, использование более коммерческих и стандартизированных компонентов, а также использование более тяжелых и дешевых материалов.

Многие из этих экономичных изменений в конструкции также могут привести к созданию более прочных и надежных космических аппаратов, что, в свою очередь, снизит риски проекта. В дополнение к экономии средств бюджеты могут также позволить относительно недорогие улучшения характеристик, такие как добавление большего количества топлива, более крупные солнечные батареи или усиленная защита от излучения.

Эти усовершенствования могли бы обеспечить каскад дополнительной экономии. Увеличение загрузки топлива могло бы увеличить преимущества жизненного цикла за счет продления срока службы космических аппаратов. Увеличение выработки электроэнергии могло бы устранить необходимость в некоторых дорогостоящих инвестициях для снижения энергопотребления. Широкое ослабление ограничений на мощность в дополнение к массе могло бы еще больше облегчить задачу внедрения новых технологий, которые еще не были оптимизированы для снижения требований к массе и мощности.

Преимущества экономии средств могут переходить от массы к регулированию мощности и температуры, а затем к системам полета. Кумулятивный эффект, вероятно, улучшит преимущества и снизит затраты на использование модульных или стандартизированных систем. Пространство для проектирования космических аппаратов расширится во многих измерениях.

В эту новую эру парадигма достижения экономии средств и дополнительной производительности за счет ослабления ограничений по массе и объему - это вопрос выбора и возможностей, направленных на наилучшее использование как более высокотехнологичных, так и менее технологичных вариантов. Расширенные рамки системного проектирования и более гибкие модели затрат могли бы оказать решающую помощь в этих анализах.

Цена в сравнении с затратами

Полезно понять динамику цен в бизнесе запуска, прежде чем мы обсудим оценку затрат. Цена запуска - это затраты для заказчика, но это не обязательно точное отражение затрат для компании, производящей запуск. Ни одна из компаний официально не опубликовала стартовые цены на свои новые тяжелые пусковые установки, но некоторые из их старших руководителей сделали комментарии. Все три компании заявили, что их цены будут конкурентоспособными, что в значительной степени зависит от поведения их конкурентов и рынка. Следовательно, любая предполагаемая цена должна рассматриваться как отправная точка или, возможно, центральная тенденция. Однако, когда расстояние между стартовыми точками достаточно велико и подкреплено логикой, мы можем начать проводить сравнения между пусковыми установками.

Начнем с того, что в первоначальной оценке всегда присутствует неопределенность. Кроме того, могут быть скидки. SpaceX предлагала скидки на запуски Falcon 9 до их первого успешного запуска, снова предлагала скидки, чтобы поощрить первых клиентов за повторно используемые первые ступени Falcon 9, и по-прежнему предлагает скромные скидки на контракты с несколькими запусками. Также часто взимаются дополнительные расходы за любое специальное обращение, оформление документов или инженерные работы, требуемые заказчиком запуска. Правительственные запуски часто требуют дополнительных расходов в диапазоне 10-20 миллионов долларов. Помимо всего этого, рыночные условия могут допускать более высокие цены или вынуждать к их снижению.

Генеральный директор ULA Тори Бруно заявила на пресс-конференции на Космическом симпозиуме 2015 года в Колорадо, что Vulcan будет стоить около 100 миллионов долларов за ракету-носитель средней грузоподъемности и около 200 миллионов долларов за варианты с тяжелой грузоподъемностью, предполагая использование многоразового модуля двигателя первой ступени, который еще не разработан. Это было восемь лет назад и свидетельствует в пользу более высокой текущей оценки, поскольку затраты на аэрокосмические программы редко снижаются с течением времени.

В августе 2020 года ULA выиграла контракт на закупку услуг по запуску 2-й фазы National Security Space Launch (NSSL) стоимостью 224,3 миллиона долларов на два запуска Vulcan с четырьмя SRB каждый, что на два SRB меньше, чем максимум из шести. С учетом доплат за специальное обслуживание это привело бы к гораздо более низкой оценке базовой цены, чем оценка Бруно на 2015 год, за исключением того, что ULA также выиграла контракт на поставку 1-й фазы NSSL Launch Service Agreements (LSA) на сумму 967 миллионов долларов в августе 2018 года для содействия разработке и сертификации Vulcan в качестве носителя NSSL. Эти инвестиции в LSA 1-й фазы, возможно, позволили ULA снизить цену контракта на LSP 2-й фазы. Хотя маловероятно, что оценка Бруно восьмилетней давности в 200 миллионов долларов является точной, пока нет достаточных доказательств для оценки альтернативы.

В качестве дополнительного примечания, NSSL Phase 2 LSP также предоставила вторую пару запусков SpaceX Falcon 9 за 159,7 миллиона долларов. Этот контракт соответствует прейскурантной цене Falcon 9 в 67 миллионов долларов за запуск, оставляя около 26 миллионов долларов на дополнительные расходы. SpaceX не получила контракт NSSL Phase 1 LSA, но десятилетием ранее получила другие контракты на поддержку разработки Falcon 9.

Новые пусковые установки обладают беспрецедентной характеристикой: наименее мощные являются самыми дорогими, а наиболее способные - наименее дорогими.

New Glenn представляет собой другую проблему. Отсутствуют данные о его внутренних затратах или ценовой стратегии, о какой-либо необходимости покрытия невозвратных затрат или о каких-либо возможных скидках. Это свидетельствует о безопасности операций Blue Origin. В этом информационном вакууме нам остается формировать оценки по аналогии. Утверждение о том, что новая конфигурация Glenn с многоразовой первой ступенью и расходуемой второй ступенью аналогична конфигурации Falcon 9, предполагает, что аналогичная цена была бы приемлемой. В отсутствие какой-либо другой информации нет причин не использовать цену Falcon 9 в 67 миллионов долларов в качестве отправной точки New Glenn.

10 февраля 2022 года генеральный директор SpaceX Илон Маск заявил, что он абсолютно уверен в том, что стоимость запуска Starship «в целом составит менее 10 миллионов долларов, перенесемся на два-три года вперед», включая все расходы SpaceX. Он также сказал, что полет на космическом корабле может стоить несколько миллионов долларов или «возможно, даже всего миллион долларов за полет» в будущем. SpaceX неоднократно снижала цены на запуски, поэтому к этим целям следует относиться серьезно как к долгосрочным возможностям, если скорость полетов станет достаточно высокой.

На ближайшую перспективу SpaceX недавно опубликовала некоторую информацию о ценах. Гэри Генри, старший советник по космическим решениям национальной безопасности в SpaceX, сообщил на конференции Space Mobility 21 февраля 2023 года, что SpaceX прогнозирует стоимость в 200 долларов за килограмм. Если этот прогноз соответствует предыдущей оценке полезной нагрузки в 100 тонн, это подразумевает цену в 20 миллионов долларов за полет. Если это противоречит новой оценке в 150 тонн, это подразумевает 30 миллионов долларов за полет. Осторожно, 30 миллионов долларов - хорошая отправная точка, но эта цифра все еще опережает дополнительные расходы.

На рисунке 3 показаны опубликованные или оценочные затраты на запуск для пусковых установок. Новая оценка Гленна является полосатой, поскольку она полностью основана на аналогии, а не на данных.

Новая эра тяжелых запусков Запуск ракеты, Космонавтика, Технологии, Спутники, Политика, SpaceX, Starship, New Glenn, Ракета, Длиннопост

У нас должна быть низкая уверенность в точности любых оценок цен на новые пусковые установки, но умеренная уверенность в их основных тенденциях. Vulcan полностью расходуется, Newe Glenn - это многоразовая первая ступень, а Starship полностью многоразовый. Эти конструктивные различия приводят к разнице в стоимости, которая перевешивает ошибки в оценках цен, которые в противном случае могли бы считаться большими.

У SpaceX, возможно, изначально не было особого стимула оценивать запуски Starship намного ниже цен New Glenn и Vulcan. В конкурсах на получение контрактов на запуски стоимость одного запуска часто важнее, чем стоимость килограмма, поскольку немногие полезные грузы используют полную мощность ракеты-носителя. Это будет особенно актуально в первые годы запуска Starship и сохранится до тех пор, пока не будут разработаны более крупные и тяжелые полезные грузы. Например, если New Glenn оценивается в 67 миллионов долларов за запуск с одноразовой второй ступенью, SpaceX может оценивать запуски Starship чуть дешевле, пока у New Glenn не появится многоразовая вторая ступень и цена не станет полностью конкурентоспособной.

Прорыв в области затрат

Новые пусковые установки обладают беспрецедентной характеристикой: наименее мощные являются самыми дорогими, а наиболее мощные - наименее дорогими. Это эффект многократного использования. На рисунке 4 показано, что возможность полного повторного использования в сочетании с увеличением возможностей выводит нас в новую и беспрецедентную экономическую область. New Glenn примерно в два раза экономичнее Falcon 9 из-за своих больших размеров, но Starship примерно в семь раз экономичнее New Glenn из-за своих еще больших возможностей и более низкой стоимости.

Новая эра тяжелых запусков Запуск ракеты, Космонавтика, Технологии, Спутники, Политика, SpaceX, Starship, New Glenn, Ракета, Длиннопост

Такое значительное сокращение затрат на запуск устранит запуск как непомерно высокое бюджетное ограничение для многих проектов. Это увеличит стоимость космических систем как доминирующее бюджетное ограничение. Следующая эра космической инженерии покажет, насколько стоимость космических систем может быть снижена при смягчении ограничений по массе и объему. Новые ограничивающие факторы, вероятно, будут обнаружены в базовой стоимости систем и робототехники, необходимых для сборки и обслуживания.

Стоимость килограмма космического корабля настолько низка, что, вероятно, позволит крупномасштабному расширению отраслей промышленности в космосе. Для наглядности сравните стоимость запусков космического корабля с доставкой с помощью FedEx. Если бы использовалась большая часть огромной мощности Starship, затраты на вывод на орбиту, которые начинаются примерно с 200 долларов за килограмм, могли бы иметь тенденцию к 100 долларам за килограмм и ниже. Недавняя цена доставки 10-килограммовой упаковки из Вашингтона, округ Колумбия, в Сидней, Австралия, составляла 69 долларов за килограмм. Цена 100-килограммовой упаковки составляла 122 доллара за килограмм. Трудно представить, как повлияет доставка в LEO на цены FedEx.

Полное воздействие запуска таких огромных полезных нагрузок при таких низких затратах будет зависеть от взаимодействия инноваций и рыночных сил, и поэтому невозможно полностью предвидеть заранее. Индустриализация космоса находится на этапе, подобном вычислительной технике непосредственно перед внедрением персонального компьютера или телекоммуникациям непосредственно перед внедрением Интернета.

Некоторые масштабные разработки можно ожидать даже на этой ранней стадии. Следующий список отражает некоторые из них:

  • Запуск больших групп небольших спутников за один запуск

  • Развертывание космических станций с гораздо большими экипажами и лабораторными помещениями

  • Поддержка значительно расширенных личных и корпоративных космических путешествий

  • Развертывание более крупных космических приборов и систем

  • Поддержка крупномасштабных услуг по дозаправке спутников и орбитальной транспортировке

  • Поддержка крупномасштабной сборки и обслуживания инфраструктуры

  • Развертывание солнечных электростанций космического базирования

  • Поддержка космического производства и добычи ресурсов

  • Обеспечение суборбитальных межконтинентальных перелетов «точка-точка»

НАСА заключило контракт со SpaceX на поставку спускаемых аппаратов на Луну для «Артемиды», использующих возможность дозаправки Starship на орбите. Эта способность может позволить Starship доставлять до 150 тонн в окололунное пространство и за его пределы. Смешанный грузопассажирский формат лунного посадочного модуля Starship предполагает возможности транспортировки людей и грузов с околоземной орбиты. Расходы на запуск смешанной грузопассажирской версии Starship могут быть полностью оплачены за счет груза с пассажирскими местами, рассчитанными исходя только из предельных затрат на обслуживание пассажиров, что на порядок снизит стоимость одного места по сравнению с текущими ценами.

Огромные размеры новых ракет-носителей могут создать спрос на новые услуги. Для Starship и других крупных транспортных средств LEO может оказаться непрактичным стыковаться со многими космическими станциями и промышленными объектами, которые они обслуживают, создавая спрос на корабельные тендеры для перевозки грузов и пассажиров с транспортных средств в близлежащие пункты назначения. Другие корабли могут доставлять грузы с транспортов LEO в более отдаленные пункты назначения.

Несколько предприимчивых космических компаний уже создают космические системы, предназначенные для эры космических кораблей, включая по крайней мере одного коммерческого поставщика космических станций, который использует более дешевые наземные технологии производства для производства больших и тяжелых конструкций, которые может поднять только сверхтяжелый космический носитель.

Новые тяжелые пусковые установки позволят снизить массу, объем и стоимость запуска, которые являются ограничениями для многих проектов.

Каждый, кто связан с будущими космическими проектами, должен начать задаваться вопросом, что будет возможно.

Космическое производство солнечной энергии может быть обеспечено с помощью Starship, если удастся снизить стоимость космических систем. Один эталонный проект электростанции мощностью в два гигаватта весил бы 7500 тонн. Для транспортировки с Земли на LEO для такой станции потребовалось бы 50 запусков Starship или более 130 запусков Falcon Heavy с повторным использованием. Использование Starship обойдется примерно в 0,5 миллиарда долларов, поскольку станция мощностью в два гигаватта, вероятно, не будет построена до тех пор, пока затраты на запуск Starship не достигнут 10 миллионов долларов за запуск. Использование Falcon Heavy по сегодняшним ценам обошлось бы более чем в 12 миллиардов долларов. Ни одна из нынешних пусковых установок не могла бы поддерживать конкурентоспособную по цене солнечную энергию космического базирования. Полностью многоразовые пусковые установки смогли бы. Признавая это, японское планирование солнечной энергетики космического базирования основано на запусках сверхтяжелых космических носителей.

Что вы могли бы сделать со 150 метрическими тоннами в LEO за 10 миллионов долларов?

Новые тяжелые пусковые установки позволят снизить массу, объем и стоимость запуска, которые являются ограничениями для многих проектов. Каждый, кто связан с будущими космическими проектами, должен начать задаваться вопросом, что будет возможно завтра. Учитывая время, которое потребуется для разработки проектов, достаточно крупных, чтобы воспользоваться новыми возможностями, могут возникнуть огромные преимущества для первопроходцев. Если вы не воспользуетесь возможностью, это могут сделать ваши конкуренты или противники. Космический запуск по ценам FedEx изменит мир.

Ссылки

Blue Origin. «New-Glenn».
Даффи, Кейт. «Илон Маск говорит, что через 2-3 года полеты на космическом корабле SpaceX будут стоить менее 10 миллионов долларов». Business Insider, 11 февраля 2022 года.
Фауст, Джефф. «Инфляция, высокий спрос повышают цены на запуск». SpaceNews, 26 марта 2023 года.
Гарретсон, Питер. «Сингулярность Starship». Американский совет по внешней политике, февраль 2023 года.
Шалал, Андреа и Ирен Клотц. «Запуск ракеты Vulcan в 2019 году может положить конец зависимости США от России». Reuters, 13 апреля 2015 года.
SpaceX. «Starship».
SpaceX. «Руководство пользователя Falcon». Сентябрь 2021 года.
SpaceX. «Возможности и сервисы».
United Launch Alliance. «Ракеты".

Гэри Олесон - системный инженер в секторе национальной безопасности и космоса SAIC и сторонник Фонда Space Frontier Foundation.

Показать полностью 5
Запуск ракеты Космонавтика Технологии Спутники Политика SpaceX Starship New Glenn Ракета Длиннопост
24
31
DELETED
2 года назад
SpaceX

Последняя минута полета Starship в высоком качестве⁠⁠

Подписывайтесь, чтобы оставаться в курсе актуальных и горячих новостей о SpaceX!

Космонавтика США Технологии SpaceX Космос Starship Запуск ракеты Ракета Видео Без звука
7
40
DELETED
2 года назад
SpaceX

Продолжение поста «Испытание водяной системы стартовой площадки в Starbase»⁠⁠1

Продолжение поста «Испытание водяной системы стартовой площадки в Starbase» SpaceX, Космонавтика, Запуск ракеты, Starship, Испытание, США, Техас, Ракета, Видео, Без звука, Ответ на пост, Длиннопост

Подписывайтесь, чтобы оставаться в курсе актуальных и горячих новостей о SpaceX!

Показать полностью 2
SpaceX Космонавтика Запуск ракеты Starship Испытание США Техас Ракета Видео Без звука Ответ на пост Длиннопост
13
45
CBunny
CBunny
2 года назад
Исследователи космоса

SpaceX провели испытание водяной системы стартовой площадки в Starbase. Видео⁠⁠

via

20 апреля 2023 SpaceX запустила свою мегаракету Starship без применения отводящего устройства для пламени или системы водяного затопления. Это привело к серьезным повреждениям пусковой площадки и разбросу пыли и обломков по окрестностям. Чтобы предотвратить повторение подобной ситуации, компания строит мощную систему затопления.

Впервые мы видим работу новой водяной системы площадки на полную мощность, именно так она будет использоваться во время следующей попытки запуска системы Starship.

Следующий этап подготовки к миссии Starship IFT 02 - статические огневые тесты ускорителя SH B9

Показать полностью 1
SpaceX Starship Ракетостроение Видео Длиннопост
41
30
DELETED
2 года назад
SpaceX

Как может выглядеть крупнейший ракетный завод для производства Starship⁠⁠

Как может выглядеть крупнейший ракетный завод для производства Starship SpaceX, Космонавтика, Технологии, Starship, Производство, Завод, Строительство, Космодром, Starbase, США, Техас, Длиннопост
Как может выглядеть крупнейший ракетный завод для производства Starship SpaceX, Космонавтика, Технологии, Starship, Производство, Завод, Строительство, Космодром, Starbase, США, Техас, Длиннопост
Как может выглядеть крупнейший ракетный завод для производства Starship SpaceX, Космонавтика, Технологии, Starship, Производство, Завод, Строительство, Космодром, Starbase, США, Техас, Длиннопост

Сейчас в Starbase идёт сооружение 5-го яруса нового ангара Megabay 2 и второй очереди StarFactory.

Как может выглядеть крупнейший ракетный завод для производства Starship SpaceX, Космонавтика, Технологии, Starship, Производство, Завод, Строительство, Космодром, Starbase, США, Техас, Длиннопост
Как может выглядеть крупнейший ракетный завод для производства Starship SpaceX, Космонавтика, Технологии, Starship, Производство, Завод, Строительство, Космодром, Starbase, США, Техас, Длиннопост

По задумке, производственный комплекс таких масштабов позволит выпускать связку из Super Heavy и Starship каждую неделю.

Подписывайтесь, чтобы оставаться в курсе актуальных и горячих новостей о космонавтике и SpaceX!

Показать полностью 4
SpaceX Космонавтика Технологии Starship Производство Завод Строительство Космодром Starbase США Техас Длиннопост
22
33
CBunny
CBunny
2 года назад
Исследователи космоса

Исторический прототип Starship утилизируют в Starbase⁠⁠

Подошёл к концу путь прототипа Starship SN15, который 5 мая 2021 года совершил мягкую посадку после высотного полёта на 10 км. Именно после успеха того полёта, компания закончила программу высотных испытаний и перешла к подготовке орбитальных испытательных запусков системы Starship.

Скажем SN15 - спасибо за блестящую службу, он стал первым полноценным прототипом корабля Starship, который смог

Исторический прототип Starship утилизируют в Starbase SpaceX, Космонавтика, Starship, Длиннопост
Исторический прототип Starship утилизируют в Starbase SpaceX, Космонавтика, Starship, Длиннопост

via

Показать полностью 2
SpaceX Космонавтика Starship Длиннопост
5
2
Airlibra
Airlibra
2 года назад
Космическая движуха
Серия ИноСМИ по космосу

SpaceX разрабатывает еще одно приложение для Starship⁠⁠

Личное мнение:
Мегакорабль Starship от Илона Маска является «гвоздём программы» в США. Хотя основные средства и усилия НАСА вкладывает в программу Artemis с ракетой-носителем SLS и кораблем Orion, но основное внимание и надежды на прорыв в космонавтике связаны с концепцией Starship - многоразовым, дешевым, грузоподъемным и надежным кораблем и ускорителем. Поэтому неудивительно, что Starship пытаются пристроить в любой космический проект. В том числе и для создания орбитальной станции на орбите Земли. Starship никаким образом не проектировался под орбитальную станцию, но его размеры, объемы и предполагаемая стоимость будоражат воображение и желание использовать конструкцию в качестве альтернативы разработке специализированных орбитальных модулей на Земле.
О вариантах возможного использования Starship:
Мнение: Starship - «бочка» в каждой бочке затычка.

«SpaceX сам по себе может стать крупным коммерческим пунктом назначения LEO».

СТИВЕН КЛАРК - 25.07.2023, 12:41
Первоисточник

SpaceX разрабатывает еще одно приложение для Starship Космонавтика, Спутники, SpaceX, Запуск ракеты, Технологии, Starship, Длиннопост

Иллюстрация художника, изображающая Starship на низкой околоземной орбите.

Вы, наверное, слышали о планах SpaceX использовать свой гигантский новый корабль Starship для высадки людей на Луну и Марс, отправки многочисленных спутников Starlink или больших телескопов в космос или, возможно, даже в качестве высокоскоростного транспорта точка-точка для перевозки оборудования или людей по планете Земля.

Есть еще одно приложение для архитектуры Starship SpaceX, которое компания изучает, и НАСА готово помочь своими экспертными знаниями. Хотя технология все еще находится на начальном этапе развития, результатом усилий может стать перепрофилирование Starship в коммерческую космическую станцию, в чем НАСА проявляет большой интерес, поскольку нет планов по созданию государственной исследовательской лаборатории на низкой околоземной орбите после вывода из эксплуатации Международной космической станции после 2030 года.

Космическое агентство объявило в прошлом месяце о новом раунде соглашений с семью коммерческими компаниями, включая SpaceX. Программа сотрудничества в области коммерческих космических возможностей (CCSC) - это попытка, направленная на продвижение разработки частным сектором новых продуктов и услуг, которые могут быть доступны заказчикам, включая НАСА, примерно через пять—семь лет.

Это отдельно от финансируемых соглашений, подписанных НАСА в 2021 году с тремя отраслевыми командами во главе с Nanoracks, Blue Origin и Northrop Grumman, каждая из которых работает над собственными концепциями коммерческой космической станции. Еще одна компания, Axiom Space, заключила контракт с НАСА на разработку коммерческого модуля, который будет добавлен к Международной космической станции, с целью в конечном итоге использовать его в качестве центрального элемента для частного комплекса на низкой околоземной орбите.

НАСА отклонило заявку SpaceX на финансирование соглашения о разработке космической станции в 2021 году, выразив обеспокоенность по поводу планов SpaceX по масштабированию своей системы жизнеобеспечения для обеспечения длительных миссий и плана SpaceX по созданию единого стыковочного узла, среди прочих вопросов. Космическое агентство не предоставляет никакого финансирования для новых усилий CCSC, которые включают концепцию космической станции Starship, но правительство поддержит отрасль техническими знаниями, включая экспертные оценки, имеющийся опыт, технологии и данные.

Помимо соглашения SpaceX, НАСА заявило, что окажет нефинансовую поддержку инициативе Blue Origin по разработке космического корабля с экипажем для орбитальных миссий, который будет запускаться на ракете New Glenn компании. Агентство также поддерживает разработку Northrop Grumman исследовательской платформы, ориентированной на присутствие людей, на низкой околоземной орбите для работы рядом с планируемой компанией космической станцией.

Другими компаниями, выбранными НАСА для заключения нефинансируемых соглашений, были: предложение Sierra Space о версии космического корабля Dream Chaser с экипажем, концепция Vast для частной космической станции, план ThinkOrbital по разработке технологий сварки, резки, контроля и аддитивного производства для строительных работ в космосе и Special Aerospace Services для совместной работы над автономным маневрирующим устройством, которое поможет или потенциально заменит космонавтов, работающих вне космической станции.

Несмотря на отсутствие финансирования НАСА, в новом объявлении о сотрудничестве с SpaceX изложено — по крайней мере, в общих чертах — одно из направлений, в котором SpaceX, возможно, захочет использовать Starship. НАСА заявило, что будет работать с SpaceX над «интегрированной архитектурой низкой околоземной орбиты», которая включает в себя транспортное средство Starship и другие программы SpaceX, включая капсулу экипажа Dragon и широкополосную сеть Starlink.

«Эта архитектура включает Starship в качестве транспортного средства и элемента назначения в космосе на низкой околоземной орбите, поддерживаемого Super Heavy, Dragon и Starlink, а также составные возможности, включая транспортировку экипажа и грузов, связь, оперативную и наземную поддержку», - сказали в НАСА.

Пока еще только первые шаги

Программа SpaceX Starship продвигается вперед в основном за счет частного финансирования в миллиарды долларов. Ракета спроектирована так, чтобы в конечном итоге ее можно было полностью и быстро использовать повторно, с 33-двигательной разгонной ступенью под названием Super Heavy и разгонной ступенью, известной просто как Starship, для выхода на орбиту. Оказавшись в космосе, Starship сможет перевозить полезную нагрузку до 150 метрических тонн или заправляться топливом с помощью транспортного средства—заправщика — также основанного на конструкции Starship - для экспедиций в более отдаленные пункты назначения, такие как Луна или Марс.

Орбитальный Starship изготовлен из нержавеющей стали и имеет размеры около 164 футов (50 метров) в высоту при диаметре 29,5 футов (9 метров), что шире, чем фюзеляж гигантского реактивного самолета Boeing 747. Прежде чем SpaceX сможет перейти к демонстрации дозаправки на орбите, лунного модуля Starship или возможной космической станции на базе Starship, компании необходимо вывести ракету на орбиту. Первый полномасштабный испытательный полет в апреле не привел к выходу в космос, но представители SpaceX были довольны извлеченными уроками и готовятся к другому испытательному полету, в ходе которого будет предпринята попытка достичь околоорбитальной скорости позже в этом году.

SpaceX разрабатывает еще одно приложение для Starship Космонавтика, Спутники, SpaceX, Запуск ракеты, Технологии, Starship, Длиннопост

Ракету Starship от SpaceX можно увидеть в преддверии ее комплексных летных испытаний в апреле.SpaceX

НАСА опубликовало более подробную информацию о концепции космической станции SpaceX в документе по выбору источника, опубликованном через несколько недель после первоначального объявления о соглашениях о сотрудничестве 15 июня. Что все еще неясно, так это то, рассматривает ли SpaceX идеи по превращению всего внутреннего объема Starship в герметичную среду обитания для людей, что потребует значительных достижений в производстве и сборке на орбите, чтобы превратить пустые топливные баки в дом для астронавтов, исследователей или космических туристов.

С другой стороны, кабина экипажа Starship — и без того просторная — может в конечном итоге обеспечить длительное пребывание на низкой околоземной орбите с помощью подходящей системы жизнеобеспечения. Аппарат также может быть оснащен внешними монтажными площадками для экспериментов без давления.

В заявлении о выборе источника Фил Макалистер, возглавляющий подразделение коммерческих космических полетов НАСА, написал, что предложение SpaceX предоставит возможности для удовлетворения потребностей НАСА в коммерческой космической станции после вывода из эксплуатации МКС.

«Предлагаемые возможности Starship с точки зрения размера и сниженной стоимости могут оказать далеко идущее влияние на устойчивое развитие экономики LEO (низкой околоземной орбиты)», - написал Макалистер.

SpaceX часто представляла Starship в качестве решения для транспортировки в дальний космос. В 2021 году НАСА заключило с SpaceX контракт на сумму 2,9 миллиарда долларов на разработку варианта ракеты Starship в качестве посадочного модуля для людей для программы Artemis по возвращению людей на поверхность Луны. С тех пор НАСА заключило с SpaceX контракт на постройку и полет посадочного модуля для второй миссии экипажа Artemis. Starship также соответствует видению Илона Маска по созданию человеческого поселения на Марсе.

Также SpaceX продала Starship как транспортное средство, которое в конечном итоге могло бы обеспечить глобальные перелеты из точки в точку для людей и грузов между пунктами назначения в противоположных концах света.

Теперь SpaceX предложила НАСА план по превращению Starship в коммерческую космическую станцию. «Starship может существенно повлиять на перевозку экипажа и грузов и сам может стать крупным коммерческим пунктом назначения LEO», - написал Макалистер в заявлении о выборе источника.

«Повышение уверенности - это план компании по самофинансированию разработки Starship за счет своих предприятий по запуску и спутников», - написал Макалистер в разделе, посвященном бизнес-подходу SpaceX к созданию космической станции Starship. «Единственными недостатками предложения было отсутствие графика развертывания его новых возможностей и участие НАСА в его ... основные этапы. В целом сильные стороны перевешивают слабые».

Что касается технических аспектов, НАСА заявило, что план SpaceX имеет сильные стороны в использовании существующих систем, продемонстрированной технической компетентности и низкой зависимости от других компаний или организаций. Но Макалистер написал, что в предложении SpaceX не хватает подробностей о концепции и информации о технических рисках или графике использования Starship для транспортировки экипажа на низкую околоземную орбиту или в качестве орбитальной космической станции в течение следующих пяти-семи лет, что является одной из целей НАСА, определяющих соглашения о сотрудничестве в коммерческом космосе.

Тем не менее, НАСА не вносит никаких изменений в игру с этой программой, и агентство определило, что технические преимущества также перевешивают недостатки предложения.

Это предлагается не в первый раз

Перепрофилирование ракеты в космическую станцию - идея не новая. Если смотреть на это оптимистично, то это способ по сути получить «бесплатную» космическую станцию путем переработки большой конструкции, которая в противном случае была бы уничтожена, во что-то полезное. Но идея сопряжена с большими препятствиями.

В 1960-х годах инженерам НАСА пришла в голову идея создания того, что могло бы стать первой в мире космической станцией, созданной путем преобразования верхней ступени S-IVB ракеты Saturn IB в мастерскую под давлением. Концепция предполагала бы два запуска Saturn IB с интервалом в день, один с экипажем космического корабля Apollo, а другой без астронавтов.

Экипаж Apollo установил бы оборудование и ввел атмосферу, поддерживающую жизнедеятельность, в резервуар для водорода S-IVB, чтобы они могли жить и работать внутри. Эта концепция была известна как «мокрая мастерская», потому что она использовалась в «мокром» запуске с жидким водородным топливом в баке.

В 1969 году, всего через несколько дней после посадки «Аполлона-11» на Луну, НАСА решило пойти в другом направлении. Это решение привело к созданию космической станции Skylab, известной как «сухая мастерская», потому что она была построена на верхней ступени S-IVB, которая стартовала без топлива на ракете Saturn V в 1973 году. Три экипажа НАСА жили и работали на Skylab.

SpaceX разрабатывает еще одно приложение для Starship Космонавтика, Спутники, SpaceX, Запуск ракеты, Технологии, Starship, Длиннопост

Титульный лист отчета Института космических исследований за 1985 год с иллюстрацией космического челнока, пристыкованного к космической станции, сделан из перепрофилированных топливных баков шаттла.Институт космических исследований

НАСА и его подрядчики также изучали возможность использования внешнего бака космического челнока в качестве краеугольного камня орбитальной космической станции. Инженеры Martin Marietta, первоначального разработчика топливного бака для шаттла, оценили способы преобразования бака в орбитальную платформу, оснащенную солнечными батареями и прикрепляемыми модулями для экспериментов или полезной нагрузки. Самые амбициозные концепции предполагали использование внутреннего пространства танка в качестве орбитального склада топлива или большого помещения для экипажа диаметром 27,5 футов (8,4 метра) - идеи, изложенные в отчете Института космических исследований за 1985 год, группы, основанной дальновидным физиком Джерардом О'Нилом.

Но space shuttle так и не оправдал обещанных низких затрат и высокого темпа запусков, а внешний бак так и не был использован после того, как его выбрасывали после каждого запуска шаттла.

Базирующаяся в Хьюстоне компания Nanoracks также работает над технологией, которая в конечном итоге может быть применена для преобразования отработавших ступеней ракеты в орбитальную космическую станцию. Nanoracks сотрудничает с Maxar и United Launch Alliance в разработке некоторых технологий на ранней стадии в этой области. Одной из недавних вех стала мелкомасштабная демонстрация в космосе в прошлом году, чтобы доказать, что робот может резать металл в условиях микрогравитации, используя образец материала размером в несколько дюймов, который был типичным для баков разгонного блока Centaur, который летает на ракете ULA Atlas V.

Показать полностью 3
Космонавтика Спутники SpaceX Запуск ракеты Технологии Starship Длиннопост
0
Посты не найдены
О нас
О Пикабу Контакты Реклама Сообщить об ошибке Сообщить о нарушении законодательства Отзывы и предложения Новости Пикабу Мобильное приложение RSS
Информация
Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Конфиденциальность Правила соцсети О рекомендациях О компании
Наши проекты
Блоги Работа Промокоды Игры Курсы
Партнёры
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды Мвидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии