Falcon 9: combustible necesario para saltar de una barcaza

Hubo múltiples menciones de los futuros aterrizajes ASDS de primera etapa ideales: si la misión no tiene suficiente deltaV para hacer un RTLS, simplemente aterrice en la barcaza, reposte y "salte" de regreso al sitio de lanzamiento.

¿Cuánto combustible se necesita para tal salto y cómo se puede hacer? ¿Sería más efectivo "regresar" al espacio y soportar un reingreso "completo" y un aterrizaje nuevamente? ¿O podría ser posible regresar a través de un vuelo atmosférico (tal vez estoy pensando en encendidos de múltiples motores)?

¿Tendría algún sentido llenar la primera etapa con combustible para que funcione como lastre y permitir el vuelo estacionario o quemaría la mayor parte de todos modos para llegar al destino (la ecuación del cohete es tan tirana)?

La trayectoria balística es una obviedad porque "sobrevolar" sería demasiado costoso en términos de combustible perdido por el arrastre de la gravedad. Ahora que tipo de trayectoria balística, eso depende de la distancia a recorrer; es casi seguro que dejar la atmósfera sería innecesario. El combustible necesario coincidiría con esa necesidad; estoy prácticamente seguro de que no puede aterrizar Falcon 9 mientras está casi lleno: demasiada masa de aterrizaje, la potencia de frenado necesaria de los motores sería destructiva para el cohete.
¿Cómo sería destructiva para el cohete la potencia de frenado de los motores? Sería exactamente la misma potencia utilizada en el ascenso.
"trayectoria balística" es probablemente la forma incorrecta de llamarlo... Quise decir suborbital, pero fuera de la atmósfera, incluso el vuelo atmosférico normal es suborbital, así que no estoy seguro de si ese sería un término mejor.
Supongo que estaría cerca de un espejo de la trayectoria que lo llevó allí en primer lugar: ascenso motorizado al apogeo del orden de 140 km, fuera de la atmósfera.
¿Es esto realmente más rentable que la recuperación?
No veo cómo puede ser rentable; la única forma en que el vuelo de regreso desde la barcaza tendría sentido es si los horarios de los vuelos se pusieran realmente agitados y no quisiera tomar una etapa y una barcaza fuera de servicio durante días a la vez.
Me pregunto si esto se optimiza para dar saltos cortos al propulsor después de que el ADLS esté cerca de la costa. Actualmente, después del acoplamiento, el propulsor es manejado por una grúa, transportado en camiones y, finalmente, vuelto a montar en el sitio de lanzamiento. Es un proceso lento. Cargar combustible y "saltar" el propulsor directamente de la barcaza a una plataforma de aterrizaje, o plataforma de lanzamiento, podría reducir un par de días el procesamiento de respuesta.

Respuestas (3)

Es probable que la ruta de vuelo más eficiente sea el espejo del que llevó la primera etapa a la barcaza en primer lugar: una fase de ascenso motorizado a gran altitud (alejándose un poco de la atmósfera) seguida de una fase de costa balística, reentrada hipersónica y descenso y aterrizaje motorizados.

Hice algunos cálculos numéricos, hice muchas suposiciones injustificadas y obtuve una cifra de unas 200 toneladas de combustible para el vuelo de regreso, la mitad del tanque de la primera etapa.

La trayectoria de regreso podría tener una forma algo diferente a la del ascenso, y los efectos de arrastre serían muy diferentes (incluso si SpaceX coloca un pequeño carenado cónico en el escenario para el vuelo de regreso), por lo que podría equivocarme mucho, pero creo que tiene que ser algo así como la mitad del tanque.

Eso es un poco más de lo que esperaba, mi estimación sin fundamento sería ~30%. Supongo que cualquier trayectoria "atmosférica" ​​no ofrece ningún beneficio sin un cuerpo de elevación. Gracias.
Sí, era más de lo que esperaba también.

Me parece muy poco probable que esto realmente ocurra. Uno tendría que llevar el combustible a la barcaza, llenar el cohete, monitorear la misión para regresar y correr el riesgo de perder el cohete, etc. El costo para que la barcaza regrese es mínimo en comparación y, de hecho, el el costo es probablemente el mismo independientemente de si hay un refuerzo en la parte superior o no.

Seleccioné la otra respuesta ya que aborda la pregunta con algunos números (entiendo que es principalmente una estimación). Pero estoy de acuerdo con su evaluación de la situación general. Gracias.

¿Regresar al sitio de lanzamiento? ¿¿¿¿Qué???? Lo aterrizan en la barcaza o en el sitio de lanzamiento. ¡Si aterrizan en la barcaza, simplemente navegan la barcaza de regreso!

El aterrizaje es lo suficientemente difícil como para que tengan que hacerlo DOS VECES por vuelo. La barcaza es, por supuesto, móvil, por lo que volar el cohete de regreso sería ridículo.

Gracias por su opinión, pero como puede ver en la discusión, la idea no se considera probable ni muy buena o efectiva. Pero hubo varias menciones al respecto ( también se entiende que el ASDS tendrá la capacidad de reabastecer de combustible las etapas devueltas, lo que les permitirá volver a aterrizar para su futura reutilización ) , así que pregunté por algunas formas posibles de cómo podría ejecutarse. En teoria.
Falcon 9: combustible necesario para saltar de una barcaza
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