¿No necesitas asistencia de gravedad con Falcon Heavy?

Se cita que Elon Musk dijo , después del lanzamiento de Falcon Heavy, que «puede lanzar cosas directamente a Plutón o más allá, sin necesidad de detenerse, ni siquiera necesita asistencia por gravedad ni nada». Ahora bien, no soy un experto en cálculo orbital, pero esta afirmación parece muy dudosa. Nuevo horizonte tardó 9 años en llegar a Plutón. ¿Cuánto tiempo le tomaría a Falcon Heavy lanzar una nave espacial sin usar ninguna asistencia de gravedad?

Mucho tiempo y/o sonda pequeña. Que sea posible no quiere decir que sea una buena idea.
New Horizons fue lanzado por un Atlas V 551, que tiene una carga útil a GEO de 8,9 toneladas. FH tiene 26,7 toneladas de carga útil para GEO. Esa diferencia se traduce en una gran cantidad de delta-V adicional para una pequeña carga útil.
@Hobbes Delta v es logarítmico en la relación entre la masa inicial y final, ¿no? Sus cifras darían como resultado un log 3 en el mejor de los casos, apenas el 10% ¿Me estoy perdiendo algo en su razonamiento?
Demasiado cansado para hacer los cálculos ahora.
26,7 t a GTO, no GEO.
@RussellBorogove parece que estaba bien encaminado para escribir una respuesta, ¿qué hizo que la eliminara?
@Hobbes 5 km / s solo me da un Hohmann de 88 años, que no creo que sea una capacidad útil para FH. 12 años necesita 10 km/s de ∆v adicional, lo que no ocurre con kerolox. Creo que necesitamos una gran contribución de una segunda etapa que no presione los 26t, así como una tercera etapa misteriosa, y no quiero resolver todo desde el nivel del suelo.
Diría que encontraste la respuesta a la pregunta: un Falcon Heavy estándar no llevará nada a Plutón sin la ayuda de la gravedad en un período de tiempo razonable.
Hay un gráfico que compara el C3 de FH, Atlas V y Delta IVH aquí: forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=44966.msg1613808
@Hobbes ¡Primero gracias a todos por los comentarios! Ese gráfico es muy interesante. La diferencia entre Falcon Heavy ampliable y no es bastante llamativa. Todo proviene de los gastos generales de tener que levantar el combustible necesario para reducir la velocidad del propulsor cuando se apaga, ¿no es así?
@Hobbes, por cierto, en esa publicación que citaste, el autor se equivocó en las unidades para la energía característica, es km 2 s − 2 !

Respuestas (1)

Podría haberlo hecho, pero no es el único cohete que puede hacerlo. El Atlas V que lanzó New Horizons a Plutón podría haber tomado un camino directo, pero habría tomado 3 años más . Según se informa, Falcon Heavy puede transportar 3,5 toneladas directamente a Plutón, que es aproximadamente 7 veces más pesado que New Horizons.

¿Qué tan rápido podría haber hecho eso Falcon Heavy sin la asistencia de la gravedad? Los números exactos son bastante difíciles de adivinar. SpaceX ya no publica sus gráficos de rendimiento como solía hacerlo. Del estimador de rendimiento de la NASA , tengo los siguientes gráficos. Tenga en cuenta que los números de rendimiento son sospechosos , los actualizaré cuando tenga mejores.

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Esto indica que si bien es posible una misión directa a Plutón, no tendría la alta energía requerida. Incluso con la versión prescindible, todavía no funciona tan bien.

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La conclusión es que la falta de una etapa superior ISP alta realmente limita la funcionalidad del Falcon Heavy para transportar carga más allá de la órbita terrestre. La misión podría realizarse, pero llevaría más tiempo que con una misión Atlas V 551, como la que usó New Horizons. Para una misión totalmente prescindible, el punto de cruce entre Falcon Heavy y Atlas V 551 parece estar sobre 60 k metro 2 / s 2 . Eso no te llevará a Júpiter. Resulta que los dos son bastante equivalentes en precio.

OTOH, ¿no podría Falcon Heavy llevar una sonda bastante grande con una gran cantidad de xenón para un motor de iones a LEO?
Claro, o algún otro sistema similar de tipo ISP alto. Sin embargo, eso no suele funcionar muy bien para llegar al sistema solar exterior.
Parece que esos gráficos fueron generados por KSC Performance Calculator: elvperf.ksc.nasa.gov/Pages/Query.aspx Según una publicación de NSF, esa calculadora usa información desactualizada ( forum.nasaspaceflight.com/… )
Bueno, no puedo encontrar nada mejor... Le daré otra oportunidad cuando tenga la oportunidad. Suspiro...
Entonces, resulta que Elon encontró la fuente del problema y la base de datos debería repararse pronto. twitter.com/elonmusk/status/963145162397396992
Según el sitio web de construcción de cohetes de ULA ( rocketbuilder.com/start/configure ), 551 Atlas 5 costó $ 153 millones, y según el feed de Twitter de Elon Musk, el Falcon Heavy consumible cuesta $ 150 millones. ¡Bastante cerca!
@ORcoder Buen punto, he actualizado en consecuencia.
Un Falcon Heavy con un núcleo desechable cuesta $ 95 millones y eleva 2.5 veces más a GTO que el Atlas V. Su carga útil en órbita de inyección de Plutón es casi la mitad de la carga útil GTO del Atlas V. Me cuesta entender por qué no puede superar al Atlas V to Pluto. space.stackexchange.com/questions/25452/…
@RandyHill: esa sería una buena pregunta nueva para hacer.
@PearsonArtPhoto ¿Cómo acceder a los gráficos de rendimiento antiguos de SpaceX?
¿No necesitas asistencia de gravedad con Falcon Heavy?
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