¿Está previsto que Starship vuele directamente a la ISS sin la primera etapa? ¿Es posible?

¿Está previsto que Starship vuele directamente a la ISS sin la primera etapa?
¿Se espera que entregue astronautas al estilo Crew-Dragon de la ISS, pero sin la segunda etapa; es decir, "FSTO"?

No. Starship se lanzará sobre Super Heavy. No hay planes para que una SSTO Starship en la Tierra lleve tripulación/carga a la órbita.

¿Es posible?

Con respecto a si Starship podría hacer SSTO en la Tierra, Musk dijo : "Técnicamente podría, pero no tendría suficiente margen de masa para un escudo térmico, propulsor de aterrizaje o piernas, por lo que no es reutilizable".

Tendrías que lanzar Starship sin equipo de recuperación para hacer SSTO; lo que significa que no hay recuperación, que para el transporte de la tripulación a LEO; es problemático por decir lo menos.

Si no, ¿puede el Super Heavy convertirse en una nave espacial SSTO, capaz de atracar y aterrizar verticalmente en la ISS?

Probablemente no. Los márgenes de masa de un Super Heavy reutilizable serán similares a los de un Starship reutilizable; porque los mismos motores, tanques, escudo térmico y perfil de lanzamiento. Con escala puedes tener márgenes algo mejores, pero no por mucho. Para profundizar un poco más en Starship; si asumimos un requerimiento de ∆V de ~8600m/s para llegar a LEO, necesitaremos una fracción de masa seca/masa total de ~8-8.5% (esto es muy sensible a las pérdidas de ISP y gravedad total). Starship SN-20 tal como está tiene una masa seca de 100-110 toneladas . Agregue propulsor de aterrizaje de 10 toneladas y ya ha alcanzado una fracción de masa del 8,7% (no puede llegar a la órbita) con 0 carga útil.

Los márgenes de masa simplemente no están ahí para un cohete de ciclo de combustión por etapas de flujo completo de metalox de etapa única reutilizable.

¿Se espera que entregue astronautas al estilo Crew-Dragon de la ISS, pero sin la segunda etapa; es decir, "FSTO"? (a diferencia de SSTO)

Starship no puede ponerse en órbita de manera significativa sin Super Heavy. En teoría, sería posible llegar a LEO sin ninguna carga útil y eliminando todo el hardware de recuperación, los alerones del cuerpo, las patas de aterrizaje, el escudo térmico, los tanques de cabecera y el combustible adicional para el aterrizaje. Sin embargo, hacerlo no tendría ningún sentido.

Necesitas Super Heavy para hacer algo significativo... como llevar tripulación a la ISS.

Si no, ¿puede el Super Heavy convertirse en una nave espacial SSTO, capaz de atracar y aterrizar verticalmente en la ISS?

Super Heavy es el refuerzo. No puede llegar a la órbita. Y si por algún milagro un Super Heavy es transportado mágicamente a la órbita, entonces no puede regresar: no tiene escudo térmico, no hay forma de perder su velocidad, no hay forma de sobrevivir al reingreso desde la velocidad orbital.

Realmente no tiene sentido comparar Starship con sistemas basados ​​en cápsulas como Dragon, Soyuz, Starliner, Orion o Apollo. Deberías compararlo con el transbordador espacial.

Starship funciona de manera muy similar al transbordador espacial en el sentido de que "fusiona" la segunda etapa y el vehículo de tripulación tradicionalmente separados en un solo vehículo. Solo hay dos etapas: Super Heavy, que es el refuerzo, y Starship, que es tanto la segunda etapa como la "cápsula". A diferencia del transbordador espacial, no tirará sus tanques.

Sin embargo, la nave acoplada a la ISS se verá bastante ridícula: [Fuente: SpaceX ]

El volumen presurizado de Starship es comparable en tamaño al volumen presurizado de toda la ISS, lo que significa que un solo lanzamiento de Starship pondrá en órbita tanto espacio habitable como 12,5 años de construcción en la ISS.

Sin embargo, tenga en cuenta que a pesar de los renders en el sitio web de SpaceX, actualmente no hay planes para usar Starship para lanzar a la ISS. Además, pasará mucho tiempo hasta que Starship obtenga la calificación de tripulación y la certificación para operaciones de proximidad de la ISS.

De hecho, es cuestionable si eso tiene sentido: ¿por qué pasar por todas las molestias de acoplarse a la ISS, descargar toda la tripulación, la carga y los experimentos, instalar todos los experimentos en la ISS y luego, después de 6 meses, desinstalarlos todos? los experimentos, cargar todo de nuevo en Starship, etc. cuando Starship es tan grande y tan barato que puedes usarlo como estación espacial?

Puedo pensar en una razón para tratar de poner en órbita un Starship Booster, incluso sin placas de calor, patas de aterrizaje, etc.

Un casco tan grande en órbita podría actuar como un superpetrolero de alta capacidad para las misiones de Starship a la Luna y más allá.

Podría completarse con una cadencia diferente a las misiones de Lunar Starship, por ejemplo, tomando el combustible excedente de los lanzamientos de Starship Starlink y demás antes de que regresen a la tierra.

Una vez lleno, sería capaz de tanquear (múltiples) Starships con destino a misiones más allá de la órbita.

O, una vez reabastecido, vuelva a montar una Mars Starship en el extremo no flamígero y envíe todo el caboodle al Planeta Rojo para que también haya una estación de tanques en órbita allí.

Una pila de Booster/Starship completamente llena de combustible que viaje a la órbita de Marte permitiría que Starship descendiera a la superficie con solo la carga de combustible suficiente para regresar al petrolero Booster en órbita para reabastecerse de combustible para el viaje a casa.

Entonces, si es técnicamente posible poner un Booster en órbita, sin patas, mosaicos ni aletas, podría tener una utilidad significativa una vez allí.

No hay forma de hacer que el propulsor entre en órbita a menos que elimine la nave estelar y aún así la haga volar correctamente, también perdería mucho combustible durante el lanzamiento. Una mejor opción es tener una nave estelar muy grande sin flaps ni escudo térmico y usarla como depósito de combustible. Entonces no tendría que cambiar el diseño del refuerzo.