EDITAR: Con el tercer lanzamiento de Starlink en este momento, ¡es hora de actualizar esta respuesta! Ahora sabemos que cada satélite tiene un peso de 260 kg y que lanzan 60 satélites por misión. Están empaquetados planos, apilados 30 uno al lado del otro en el carenado Falcon 9, y mucho más pequeños de lo que pensé que sería posible en mi primera respuesta.

Elon Musk declaró que necesitan al menos 6 lanzamientos de 60 satélites para cubrir los EE. UU. y Canadá, y alrededor de 24 lanzamientos para brindar cobertura global (la Fase 1 requiere 1584 satélites en la constelación). La constelación completa de 12000 satélites estaría completa después de 200 lanzamientos de Falcon 9.

Así que sí, eso de responder realmente la pregunta.

Con su nuevo sistema Starship en desarrollo, el objetivo de carga útil es 100T en órbita. Eso sería alrededor de 384 satélites por lanzamiento. Esto sería alrededor de 32 lanzamientos desde Starship para desplegar la constelación completa de 12000 satélites. Sin embargo, personalmente creo que la constelación Starlink estará operativa antes de que Starship esté disponible para volar a plena capacidad.

Las dimensiones de los satélites de prueba son de 400 kg cada uno, en una caja de 1,1 m × 0,7 m × 0,7 m.

Algo que no tomé en cuenta en estos cálculos es la probable reducción de peso del satélite durante la producción en masa. Por ejemplo, la flota Orbcomm OG2 pesa 172 kg por satélite. Este es un objetivo probable para los satélites de SpaceX (y esto permitiría el doble de satélites por lanzamiento).

Además, los satélites ya están equipados con antenas. ¡Las antenas de matriz en fase pueden ser realmente pequeñas!

Halcón 9

Masa de carga útil

Según la Guía del usuario de Falcon 9 , la carga útil para LEO cuando se vuela completamente prescindible es de 22 800 kg. Sin embargo, es poco probable que SpaceX orbite su flota de satélites (los 12 000 de ellos, desde este enlace ) volando prescindibles. La página de Wikipedia de Falcon 9 cita una capacidad de carga útil de 9 600 kg en la configuración reutilizable.

Esto equivaldría a la asombrosa cantidad de 24 satélites por lanzamiento.

Sabemos que SpaceX ya ha lanzado treinta nuevos satélites de las constelaciones IridiumNEXT en tres lanzamientos. Su órbita de inyección no está muy lejos de la de SpaceX Starlink, y los satélites pesan alrededor de 860 kg (según este artículo ).

Esto es consistente con nuestros hallazgos también.

Sin embargo, como mencionó, todo esto no tuvo en cuenta el ajuste de conexión de la carga útil (lo que sostiene y libera los satélites).

Si volvemos a usar los vuelos de Iridium como referencia, la PAF configurada con 10 satélites rondaba los 1 000 kg máx. Esto reduciría la masa de carga útil disponible a 21,5 satélites.

Redondearé eso a 20 satélites , dispuestos en 5 filas de 4 , con un patrón alternativo (es decir, primera fila Norte/Sur/Este/Oeste, la siguiente fila NE/NW/SE/SW, etc...) ya que quieren que se separen del PAF de dos en dos de manera coordinada.

Además, en esta configuración, el PAF puede pesar hasta 1 600 kg, lo que debería ser suficiente para 20 satélites más pequeños que el de Iridium.

Físico

Sin embargo, también tenemos que comprobar si encajarían en los carenados. La Guía del usuario de Falcon 9 también nos da las dimensiones internas del carenado. Instalar 5 filas de 4 satélites no debería ser un problema aquí.

Vista desde arriba:

Además, esto equivaldría a un total de 600 lanzamientos en el Falcon 9.

Algunas personas sugieren que volumétricamente, 40 podría encajar de la siguiente manera:

halcón pesado

Masa de carga útil

La página de Wikipedia para Falcon Heavy , y la información disponible en el sitio web de SpaceX, no hace referencia a una masa de carga útil cuando vuela completamente reutilizable. Asumiré que es la misma proporción que con el Falcon 9. Al volar reutilizable frente a totalmente prescindible, la masa de carga útil se reduce en 2,375 (22 800/9 600).

La masa máxima de carga útil es de 63 800 kg cuando se vuela como prescindible, por lo que esto nos daría una masa de carga útil de aproximadamente 26 800 kg cuando se vuela como reutilizable.

Esto nos permitiría enviar 64 satélites en órbita (el número exacto es 67, pero quiero mantener la simetría *4 o *8).

64 satélites nos darían un margen de 1 600 kg para la PAF. Me parece un poco ligero para 64 satélites.

Físico

En cuanto al espacio físico, podemos suponer que los carenados Falcon Heavy tienen aproximadamente el mismo tamaño que los del Falcon 9 (mismo diámetro de núcleo).

Si colocamos 8 satélites por fila, eso nos daría 8 filas de satélites. Está empezando a ser un poco estrecho, especialmente cerca de la parte superior. Sin embargo, con algún arreglo especial, creo que esto todavía podría hacerse.

Esta configuración y los lanzamientos sobre Falcon Heavy ascenderían a 188 lanzamientos.

BFR

Masa de carga útil

Esto va a ser un poco más fácil pero menos preciso. La página de Wikipedia para BFR da una masa máxima de carga útil de 150 000 kg cuando vuela reutilizable. (No, eso no es un error tipográfico. Son 150 toneladas métricas a LEO).

Esto nos permitiría enviar 368 satélites en órbita (el número exacto es 375, pero nuevamente aquí, quiero mantener la simetría *4 o *8).

368 satélites nos daría un margen de 2 800 kg para el PAF. Definitivamente, eso no es suficiente para esa cantidad de sats.

Considero que la cantidad de satélites por lanzamiento en el BFR estará en el rango de 304 satélites (esto haría que el PAF pesara hasta 100 kg/satélite, lo mismo que los lanzamientos de IridiumNEXT).

Físico

El diámetro del núcleo es de 9 m. Se desconoce el resto del espacio de carga útil disponible.

Sin embargo, creo que debería ser posible instalar 304 satélites en 19 filas de 16 satélites.

Con esta configuración, habría 40 lanzamientos en el BFR.

Aquí hay una tabla para gromainla respuesta de , que supone 400 kg/satélite y 12k satélites. Incluye precios del sitio web de spacex como una estimación aproximada.

                                      ====reusable=====    ===expendable====
                                      F9     FH     BFR    F9     FH     BFR
payload to LEO                        10t    27t?   150t   23t    64t      ?
sats/launch (due to weight)           24     67     375
sats/launch (due to weight,room,PAF)  20     64     304
launches needed                      600    188      40
$/launch                             $62m   $90m      ?
$ total                              $37b   $17b      ?

t = toneladas métricas

PAF = accesorio de conexión de carga útil (lo que sujeta y libera los satélites)

Estoy de acuerdo con la capacidad de elevación de BFR en 304 satélites Starlink, por peso y probablemente dimensionalmente. Pero existe el problema de que cada plano orbital en el primer Starlink Phase I solo tiene 34 satélites . Ver el apartado de "Cuántos lanzamientos...". Pero cambiar de un plano orbital a otro cuesta una cantidad sustancial de combustible, es poco probable que BFR pueda cambiar a 9 planos orbitales diferentes en un vuelo, aunque también es posible que cada satélite tenga suficiente propulsor para hacer el cambio para mismo en el transcurso de unos pocos días.