¿Por qué la versión final de Starship estará casi vacía después de su primer lanzamiento?

Se ha anunciado que SpaceX Starship SuperHeavy necesitará 16 lanzamientos con los petroleros para repostar Lunar Starship. ¿Por qué el Starship estará vacío después de alcanzar la órbita, ya que el propulsor ejercerá la mayor parte, si no todo, del empuje? En otras palabras, ¿no es el propulsor lo suficientemente potente como para llevar una nave estelar completamente cargada al espacio?

Gracias

El propulsor ejerce un empuje exactamente cero durante toda la parte del lanzamiento que se produce después de la puesta en escena. Los tanques de Starship están vacíos cuando alcanza la órbita porque necesitaba ese propulsor para alcanzar la órbita. ¿De qué serviría llevar todo ese propulsor si no fuera necesario?

Respuestas (1)

Se ha anunciado que SpaceX Starship SuperHeavy necesitará 16 lanzamientos con los petroleros para repostar Lunar Starship.

16 lanzamientos de reabastecimiento de combustible es un número extremadamente alto. Según el propio análisis de la NASA en el Concepto de Operaciones Artemis III actualizado , solo se planean cuatro lanzamientos de petroleros.

Elon Musk hablaba de 8 lanzamientos, tal vez incluso de 4, según el perfil exacto de la misión y las capacidades reales de los vehículos finales.

El número más alto que pude encontrar es 14 lanzamientos de petroleros. Esto proviene del informe de la GAO sobre el proceso de selección de la NASA después de la protesta de Blue Origin. Tenga en cuenta que incluso Blue Origin, el principal competidor de SpaceX que tiene un incentivo para hacer que la propuesta de SpaceX se vea tan mala, compleja, arriesgada y costosa como sea posible, solo ha reclamado 14 lanzamientos de camiones cisterna.

¿Por qué el Starship estará vacío después de alcanzar la órbita?

Porque quema el combustible para llegar a la órbita.

Si le sobró combustible después de llegar a la órbita, eso significa que podría eliminar ese combustible y agregar más carga. En otras palabras: si la Starship no se quedara sin combustible después de alcanzar la órbita, estaría desperdiciando capacidad de carga.

En otras palabras, ¿no es el propulsor lo suficientemente potente como para llevar una nave estelar completamente cargada al espacio?

Es. Puede transportar una Starship completamente cargada con combustible pero con muy poca carga, o puede transportar una Starship completamente cargada con carga pero con muy poco combustible.

Ambos son inútiles por sí solos. La mejor combinación es llevar Starships llenas de carga y Starships llenas de combustible y dejar que las llenas de combustible recarguen las llenas de carga.

Es simple: cada kilogramo que llevas a la órbita solo puede ser una de tres cosas: estructura del propio cohete (tanques, motores, tuberías, electrónica, antenas, etc.), consumibles (combustible, oxidante, presurizante) o carga útil. . Si quieres más de uno, tienes que llevar menos de otra cosa, y realmente no puedes elegir quitar cosas del cohete, por lo que solo puedes decidir entre consumibles y carga.

¿Por qué los petroleros tendrán combustible mientras que los Starships para llegar a la Luna o Marte no lo tendrán?

Porque la Lunar Starship que va a la Luna tiene 100 toneladas de cosas que necesitan ir a la Luna. El Tanker Starship tiene 100 toneladas de combustible que van al Lunar Starship.

@Cris: El refuerzo no acerca a la nave a la velocidad orbital.
@Cris El refuerzo (superpesado) no lleva a Starship hasta la órbita. Después de que Starship se separe de Superheavy, todavía necesita encender sus propulsores para que el resto del camino orbite por sus propios medios. Este es el caso de todos los cohetes de 2 etapas, aunque Elon mencionó en Twitter que Starship en realidad hace incluso más trabajo en comparación con Superheavy que la segunda etapa prescindible del Falcon 9 en comparación con su primera etapa.
@BrendanLuke15: Solo hay un lugar donde he visto este número extremadamente alto de 16 lanzamientos mencionados. Elon Musk nunca ha hablado de 16 lanzamientos, SpaceX nunca ha hablado de 16 lanzamientos, la NASA nunca ha hablado de 16 lanzamientos, el Congreso nunca ha hablado de 16 lanzamientos, ninguna organización de noticias espaciales ha hablado de 16 lanzamientos, ni siquiera Blue Origin, cuando se esforzó mucho para que SpaceX se viera tan mal, tan caro, tan complejo como fuera posible, no ha reclamado un número tan alto. El único lugar donde aparece este número es en un informe de la Oficina de Contabilidad del Gobierno.
16 lanzamientos significarían 15 camiones cisterna o 14 camiones cisterna y una variante de depósito con algo de masa adicional en el aislamiento, para ~80-85 t por carga de camión cisterna. Se espera que la carga útil inicial real sea más como 100 t, con una versión optimizada que posiblemente alcance las 150 t. ~80 t parece plausible para un prototipo temprano, y es posible que hayan usado ese número en su propuesta como el peor escenario conservador. Probablemente fue lo mejor, si usaran cualquier otro número y BO se enterara, estarían gritando aún más sobre el trato injusto...
Si tuviera que elegir entre Elon Musk y los contadores, iría con los contadores.
@ChristopherJamesHuff: En realidad, Blue Origin ya usó los números más injustos que pudieron encontrar, e incluso obtuvieron un número más bajo. La NASA analizó los números y también obtuvieron un número más bajo.
@JörgWMittag no hay evidencia de que ese sea el caso, es inconsistente con el tono y el contenido del informe de la GAO, y es cuestionable si ellos mismos realizarían tal análisis. Es probable que SpaceX hubiera dado un límite superior en su propuesta, y la cifra de 16 lanzamientos es consistente con un límite superior basado en sus prototipos actuales. Es probable que BO no tenga ningún acceso legítimo a dicha información (lo que no excluye la posibilidad de filtraciones accidentales o intencionales), pero la GAO sí, y en el peor de los casos es lo que más les interesa.
Jeff Bezos tiene la culpa de divulgar recientemente la cifra de 16 lanzamientos. Dudo que Bezos estuviera muy feliz de perder el contrato de HLS y parece que ahora está decidido a hacerles la vida lo más difícil posible a Musk y SpaceX. En mi opinión, solo está empañando su propia reputación. El hombre debería mostrar un poco más de humildad después del premio de la NASA y la revisión de la GAO y poner su propia casa en orden.
La cifra de "16 lanzamientos" en realidad se menciona en el informe de la GAO (página 27, gao.gov/assets/b-419783.pdf ) como parte de la protesta de Blue Origin, no es algo inventado por la GAO. La objeción de BO en la protesta fue que la NASA renunció al requisito de una revisión de preparación de vuelo para cada vuelo. Por supuesto, los vuelos de los camiones cisterna son todos idénticos, intercambiables y reemplazables, por lo que un FRR para cada uno realmente no tendría sentido. ¡Probablemente por qué han cambiado de "injusto"! a "¡es demasiado complicado!" en esto... como quieras llamar a esta pequeña demostración después de que fracasara su protesta.
Creo que está poniendo demasiado peso detrás de una sola imagen en una presentación de PowerPoint que no tiene texto de apoyo (salvo que haya asistido a la conferencia y haya escuchado al presentador decir 4 lanzamientos).
Asimismo, la cifra de 16 lanzamientos proviene de SpaceX . El informe de la GAO de julio de 2021 menciona explícitamente la cifra de 16 lanzamientos en el contexto de la correspondencia entre la NASA y SpaceX.