La mayoría de los vehículos de lanzamiento definen un límite superior en la carga útil que pueden transportar. Por ejemplo, Falcon 9, preparado para el lanzamiento, tiene un máximo definido. capacidad de carga útil de 13.150 kg.
Me gustaría saber el peso mínimo por encima del máximo nominal. capacidad de carga útil que probablemente cause una falla o impida que incluso despegue.
¿En cuánto puede variar la carga útil máxima sin causar una falla en el lanzamiento? ¿Qué pasaría si se intentara un lanzamiento con masa extra a bordo?
Esto es puramente hipotético, por lo que no es necesario profundizar en las razones por las que había masa extra a bordo. La pregunta también está en un contexto general y no es específica del Halcón.
Normalmente, los fabricantes de cohetes muestran la capacidad como "carga útil a LEO" o "carga útil a GTO". Estos no son súper precisos; LEO significa aproximadamente entre 160 y 2000 km de altitud, que es un rango bastante amplio. Si un cohete puede entregar 13.000 kg a la altitud de 400 km de la ISS, puede entregar un poco más que eso a 200 km, y un poco menos que eso a 2000 km.
Las condiciones climáticas y las variaciones de fabricación en los motores de cohetes individuales significan que debe haber un pequeño porcentaje de margen en la carga útil especificada.
Los sistemas de control de vuelo conocen su altitud, velocidad, etc., y las compensan continuamente; si el cohete está acelerando un 0,1% menos rápido de lo que se supone debido a un polizón de 10 kg, puede compensar disparando la etapa de inserción orbital por un poco más de tiempo.
Debido a las incertidumbres en el perfil de vuelo (clima, variación del hardware, sincronización imperfecta del corte del motor), es común que la órbita real alcanzada sea ligeramente diferente de la prevista. Esto no es un gran problema en la mayoría de los casos, y si el posicionamiento es crítico, la carga útil tendrá sus propios propulsores para ajustar su trayectoria.
Una vez que estás hablando de un polizón de tamaño humano, eso es aproximadamente el 1% de la carga útil de Falcon 9. Eso probablemente marcaría una diferencia suficiente para que los controladores de la misión se dieran cuenta, pero me sorprendería si no hubiera al menos suficiente margen de depósito de combustible para manejar eso; de lo contrario, lo llamaría negligencia.
Por lo general, estos cohetes tienen una relación empuje-peso en el lanzamiento de 1,15 o superior. Para Falcon 9, necesitaría 75 toneladas de carga útil adicional para evitar que abandone la plataforma por completo. Incluso entonces, una vez que hayas quemado un poco de combustible, es posible que el cohete vuele, excepto que primero destruirías la plataforma de lanzamiento, y eso sin duda destruiría también el cohete.
Los márgenes varían de un vehículo de lanzamiento a otro y de una misión a otra, pero para ponerle un límite inferior, la masa seca final de la etapa superior + la carga útil a menudo no se conoce mejor que alrededor del 0,5 %.
Para un vuelo típico (digamos 5000 kg a LEO), la masa adicional (o faltante) tendría que ser de varias decenas de kilogramos para que se notara en las correcciones de telemetría/trayectoria.
Como dice Tildal, esta pregunta realmente no tiene sentido en el mundo real, ya que el perfil de vuelo depende de la masa precisa.
Si la carga útil cambiara, el lanzamiento sería abortado.
Si no se detecta antes del lanzamiento, la carga útil adicional se detectaría rápidamente, ya que afectaría inmediatamente el perfil de vuelo. Si es demasiado pesado, haciendo que la relación Empuje/Peso sea inferior a 1, ni siquiera se lanzaría, pero en cualquier caso habría un efecto medible.
Si impactó o no la entrega de la carga útil a la órbita correcta dependería de las tolerancias del propulsor. Puede afectar la vida útil del satélite, si tuviera que usar propulsor adicional para maniobrar a una órbita correcta, etc.
chismoso
Rory Alsop