Durante los viejos días de la carrera espacial, el lanzamiento de copias de sondas científicas dobles o múltiples parece haber sido el estándar. Debería tener la ventaja de compartir los costos de desarrollo fijos por única vez mientras que menos del doble de los costos operativos y de fabricación dados los costos marginales decrecientes de la reiteración.
Basado en Pioneer, Viking, Voyager y otras misiones duplicadas (incluso hasta cierto punto Galileo/Cassini y MSL/Mars2020 y las misiones soviéticas Venus), ¿cómo se debe estimar el costo marginal actual de duplicar un orbitador de clase Cassini a Urano con una copia a ¿Neptuno al mismo tiempo (aunque en lanzadores separados con un año de diferencia)? ¿Valdrían la pena las grandes diferencias de diseño de las naves espaciales y sus instrumentos para convertirlo en dos misiones no relacionadas?
Costos parcialmente compartidos:
Costos únicos:
Gran parte de la diferencia de costo marginal proviene de lo siguiente, que varía según qué tan cerca se alineen las misiones adicionales con el original.
Vehículos de lanzamiento adicionales (cohetes)*
Costes de fabricación de una segunda sonda
Revisiones de software para adaptarse a las necesidades de la(s) misión(es) adicional(es)
Planificación de misiones adicionales
Factor limitante:
Si bien los costos enumerados anteriormente son significativos, el factor limitante puede ser el combustible . Las misiones duplicadas mencionadas en su pregunta están impulsadas por lo que la NASA llama un sistema de energía de radioisótopos (RPS) , también conocido como generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG) , que depende de la disponibilidad de plutonio-238 como fuente de energía térmica de larga duración.
La disponibilidad de plutonio-238 para misiones espaciales es tan limitada que una misión duplicada puede rechazarse en función de la disponibilidad de combustible, no del costo. A partir del 11 de febrero de 2018, la NASA afirma que le quedan 17 kg de plutonio-238 que es compatible con los diseños RPS actuales. Cada misión lleva unos 4 kg.
Por lo tanto, un costo significativo para producir una misión duplicada es la adquisición de Pu-238 o la investigación de una fuente de energía alternativa de larga duración.
Otras Consideraciones
El precio específico de las categorías enumeradas anteriormente ha cambiado a lo largo de los años debido a factores económicos y políticos. Creo que estas categorías cubren los costos más significativos, pero pueden existir otras.
*Los cohetes reutilizables que prometen un costo más bajo por vuelo no estaban disponibles para las misiones mencionadas anteriormente.
Para un nuevo desarrollo, que son casi todas las naves espaciales interplanetarias, una regla general es que un segundo artículo de vuelo, completamente calificado y listo para funcionar, agregará entre un 30% y un 40% al costo de desarrollo. El costo de desarrollo es el costo de la Fase AD previa al lanzamiento de solo la nave espacial, que no incluye los vehículos de lanzamiento ni las operaciones.
Esto supone que la segunda nave espacial se construye al mismo tiempo que la primera, utilizando los mismos subcontratos, el mismo personal, las mismas instalaciones y el mismo diseño. Si hay algún cambio en el diseño, por ejemplo, para ciencia diferente o objetivos diferentes, entonces los ahorros en un desarrollo separado pueden disminuir muy rápidamente.
El tema de los diferentes objetivos se intentó brevemente para la misión CRAF-Cassini, que planeaba usar un autobús de nave espacial común para dos misiones muy diferentes, una un orbitador de Saturno entregando una sonda Titán, y la otra una misión de sobrevuelo de asteroides y encuentro con un cometa, entregando un sonda cometa Sin embargo, la parte CRAF se canceló muy temprano en el desarrollo, por lo que nunca sabremos cómo habría resultado en términos de costo.
Hobbes
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