¿Cuáles son los beneficios de tener un vehículo de lanzamiento pesado, en comparación con el uso de varios lanzamientos más pequeños y ensamblar la nave espacial en órbita?
Debe haber habido más de cien acoplamientos (y atraques) exitosos en el espacio, incluso en la órbita lunar, y especialmente para construir y abastecer a la ISS. La única falla de acoplamiento que conozco es el Progress M-34 a MIR en 1997 (parece que apagaron el radar y miraron por la ventana sosteniendo un telémetro láser...) e incluso entonces no perdieron el misión. Por lo tanto, el acoplamiento parece maduro y no agrega un riesgo sustancial.
¿Qué importancia tendrían los costos de los sistemas de atraque y el combustible para maniobrar en órbita? ¿Es la logística de cronometrar lanzamientos múltiples un problema? ¿Podríamos usar los pequeños lanzadores de hoy para pasar varios años para construir una nave espacial a Marte en LEO, como hicimos con la ISS, alimentarla y enviarla en su camino cuando esté lista? ¿Las economías de escala benefician a los lanzadores grandes para misiones grandes, o es al revés porque los lanzadores pequeños pueden fabricarse en masa? ¿Cuáles son los problemas clave con varios lanzamientos pequeños frente a uno solo grande?
Muchos más lanzadores más pequeños significan módulos más pequeños. Ese es un límite en los límites de volumen absoluto.
Los inflables son una forma de manejar esto. Lanzarlos plegados, expandirse en el espacio, en un lanzamiento posterior entregar agua que se almacena en las paredes como protección adicional contra la radiación. Entonces lanzamiento más pequeño, lanzamientos adicionales para equipar.
Sin embargo, el volumen no siempre es un límite. Puedes vivir con muchas habitaciones pequeñas, frente a una o dos habitaciones grandes. (Los baños son un buen ejemplo. Soyuz tiene dos módulos habitables en órbita, solo uno está aterrizado. El segundo es más útil ya que alguien puede usar las 'instalaciones' mientras que los otros dos pasan el rato en el otro módulo permitiendo la privacidad).
El hardware de acoplamiento, el cableado, la plomería y los gastos generales variados de la conexión de varios módulos pueden comenzar a reducir su margen muy rápidamente.
Si su estructura necesita resistir el empuje (por ejemplo, un vehículo Mars Transit), su estructura de acoplamiento debe ser mucho más fuerte (y, al mismo tiempo, más pesada).
Debe proporcionar un sistema de maniobra, o un remolcador, para entregar sus módulos juntos, más arriba.
Si lo hace todo en un solo lanzamiento y sigue el modelo de estilo Shuttle-Z de Zubrin, el motor de etapa superior que lo puso en órbita también puede hacer su maniobra TMI, por lo que podría ahorrar en un conjunto de masa de motores. Incluso si necesitabas repostar.
El reabastecimiento de combustible, si bien no es trivial, es una buena manera de lanzar la mayor parte de la masa en un solo lanzamiento, una sola pieza y entregar el combustible/oxidante/propulsor en un segundo lanzamiento de tamaño similar, sin solo una pequeña sobrecarga.
david hamen