Este comentario debajo de esta pregunta me tiene algo convencido de que sería difícil para un propulsor Falcon 9 abortar un aterrizaje en el último minuto (digamos dentro de los últimos 100 metros o algo así) y permanecer cerca para intentarlo nuevamente, o moverse a una ubicación cercana alternativa.
Esto podría ser en respuesta a un evento inesperado en el mar (por ejemplo, una ola rebelde o una bandada (¿banco?) de peces voladores en un mal momento) o un evento inesperado, un vehículo o lo que sea en tierra. Es probable que esto no suceda en el futuro inmediato, pero dado que el plan es una rampa sustancial, podría ser útil inesperadamente algún día.
(El pez volador hipotético podría interferir con el láser o el rango de microondas, dando suficiente información de posición falsa y/o velocidad doppler falsa para confundir temporalmente el filtro de Kalman ).
No estoy preguntando si esto es una buena idea, o si es realmente útil o práctico o algo en lo que pueda confiar al 100% para que tenga éxito. Estas son buenas preguntas, pero aquí, me gustaría preguntar si esto es posible y, de ser así, ¿cuáles son los principales desafíos?
La quema de aborto de aterrizaje en sí no debería ser el problema. Pero volver de un cohete ascendente a un cohete descendente lo suficientemente rápido me parece imposible, por dos razones:
A) Recuerde que incluso con un solo motor encendido al nivel de empuje más bajo, el cohete aceleraría alejándose de la tierra. Entonces, después del aborto del aterrizaje, todos los motores deben apagarse. Pero con una velocidad positiva (lejos de la tierra), el cohete experimentará fuerzas g negativas , acelerándolo hacia la tierra más rápido de lo que lo haría la gravedad sola. Esto se debe a que el cohete en caída libre tiene fuerza g cero, pero con la resistencia del aire, su movimiento alejándose de la tierra se desacelera, lo que significa que el cohete se acelera hacia la tierra más rápido que solo por la gravedad.
Las fuerzas g negativas tienen consecuencias drásticas. Cualquiera que sea el poco combustible que quede en el fondo de cada uno de los dos tanques, de repente siente que "arriba" y "abajo" acaban de invertirse, y comienza a moverse hacia el nuevo "abajo", es decir, donde el "arriba" ¡solía ser! Puede simular eso en casa en su cocina fácilmente: llene un vaso con agua (su "combustible"), tome el vaso en una mano, luego empuje el vaso hacia arriba repentinamente (la quema abortada), luego hacia abajo nuevamente (la fase, donde la gravedad gana). ¡Aunque nunca volteó el vaso, el agua se derrama por todas partes, cuando lo hace lo suficientemente rápido!
Por supuesto, los tanques de combustible del cohete están cerrados, por lo que el combustible no se derramará durante la fase de fuerzas G negativas. Y el combustible comenzará a fluir de regreso al fondo, una vez que el cohete haya alcanzado su altura máxima y comience a caer de regreso a la tierra, porque la resistencia del aire ahora causa una G positiva. Pero habrá suficiente "aire" libre (más precisamente: libre de helio) combustible se acumula en el fondo durante los pocos segundos de caída libre?
B) Como ya se ha escrito, el cohete podría volverse inestable. Mientras sube con los motores apagados, se vuelve cada vez más lento, por lo que es cada vez más difícil de controlar con las aletas de la rejilla. El chapoteo del combustible en los tanques se suma a esta inestabilidad. Los propulsores podrían mantener el cohete en posición vertical, pero no estoy seguro de que puedan hacerlo.
C) Durante la fase de vuelo sin motor, el cohete difícilmente podrá compensar la resistencia del viento. Por supuesto, el cohete ya podría girar en la dirección correcta para contrarrestar el viento durante la quema abortada. Pero en el caso de viento inestable (¡que en un cohete de rendimiento nominal es el problema más probable que requiere un aterrizaje abortado en primer lugar!), la dirección exacta requerida puede ser difícil de predecir, y la corrección final del cambio de viento será duro.
El margen de combustible es un factor decisivo: tengo la impresión de que están muy cerca de quedarse sin combustible durante el aterrizaje.
Y jkavalik tiene razón: la etapa haría un 'encendido abortado' para detener el descenso y aumentar la velocidad, y luego se debe apagar el motor para que la etapa pueda volver a bajar. En ese momento, el escenario se vuelve inestable y es posible que la configuración actual no tenga suficiente autoridad de control para mantenerlo en posición vertical.
La estabilidad se rige por el centro de gravedad : este debe estar por delante del centro de presión. Para una etapa casi vacía, el CdG está muy por detrás de la CdP. La ausencia de un cono de nariz solo agrega resistencia.
La teoría actual es que, de hecho, cuando aterriza en el ASDS en el océano, la etapa en realidad apunta justo al lado de la barcaza y solo se desvía allí al final del proceso. Por lo tanto, se trata más de desviar si es seguro, en lugar de desviar si es peligroso. No tengo una fuente oficial, pero esto parece ser una especulación seria en los foros sobre el tema.
Si observa los aterrizajes, puede ver que el escenario se inclina y parece volar para aterrizar en ángulo, desviándose con fuerza para llegar al ASDS.
Por el contrario, en los aterrizajes en tierra, parece venir casi directamente, ya que en el momento en que está lo suficientemente cerca para que las cámaras vean el desvío desde la costa de LC-1/LZ-1 (maldito seas, Hans Konigsman, por confundirnos) a un lugar seguro. el aterrizaje ha estado fuera de la vista.
Antzi