¿Por qué siempre construimos una sola nave espacial?

Para algunos propósitos, es comprensible: enviamos la sonda, obtenemos la ciencia para la que está diseñada y listo. E incluso en esos casos, si la misión falla, no volvemos a intentarlo: recopilamos los datos de aplastamiento y raspamos la misión. Por ejemplo, el módulo de aterrizaje Schiaparelli en Marte o el experimento de larga duración en órbita.

¿Por qué no lanzamos algunos telescopios Hubble o Kepler, cada uno de los cuales cuesta alrededor de 500 millones para desarrollar y probablemente entre 50 y 100 para construir ahora que tenemos el diseño? La NASA gasta 9 mil millones en James Webb, ¿por qué no gastar unos cientos de millones para lanzar más de esos observatorios? ¿Por qué no se construyen más transbordadores si es un diseño tan genial?

¿Y por qué nunca lanzamos algunas sondas para una copia de seguridad si falla una?

Vea los Mariners, Surveyor, Voyager, Viking, Mars Exploration Rover.
Mi conjetura: cada vehículo está construido en gran parte a mano: mucha mano de obra lo hace muy costoso, sin una oportunidad significativa de reducir el costo "por copia" haciendo múltiples. No hay posibilidad de ahorrar en costos de lanzamiento: cada vehículo requiere la misma cantidad de combustible, esfuerzo y equipo para despegar, y cada vehículo requiere su propio personal para realizar la misión. Para un objetivo de investigación, salvo un mal funcionamiento o un percance, un vehículo es suficiente y todo eso debe presupuestarse. Algunas misiones usan varios vehículos, pero es un requisito del objetivo de la misión.
"Primera regla del gasto público: ¡Por qué construir uno cuando puedes construir dos, al doble del costo!"
El transbordador no fue un gran diseño. La forma asimétrica hizo todo muy complicado. La reutilización nunca se materializó, y estaba muy por encima del presupuesto. Así que no cumplió con la mayoría de sus objetivos de diseño, pero la NASA estaba comprometida con ese programa y tenía que hacerlos volar, pero no se molestó en construir más. Ahora todo el mundo está volando y diseñando cohetes simétricos de nuevo.
Porque los nuevos descubrimientos requieren instrumentos con nuevas capacidades. Cosas únicas nunca hechas antes, y que nunca se volverán a hacer, ya que solo llenaron un vacío temporal en la exploración. Otra copia del telescopio espacial Hubble original no revolucionaría mucho. Uno debe crear nuevos instrumentos únicos para ver lo que nunca se ha visto antes. El último instrumento astronómico siempre será tan caro como posiblemente sea asequible. (Pero para otros propósitos además de la exploración extrema, la multiplicación tiene mucho sentido)
Si una sonda falla debido a un error de construcción, la siguiente sonda con el mismo error también fallará.

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Los rusos a menudo construyen múltiples copias. El módulo Nauka, aún por lanzar, fue el respaldo del módulo Zarya.

El módulo Zarya era el respaldo de Mir. (Podría ser Zvezda, siempre confundo esos dos).

A menudo hay un modelo de ingeniería que se mantiene en la tierra para probar los cambios en el software como un simulador completo antes de cargar el código. (Es decir, construir una sonda de mil millones de dólares en órbita alrededor de Saturno es MUY MUY MUY MUY malo).

También agregaría que los satélites de comunicación a menudo se producen casi en lotes. SS/Loral tiene su plataforma LS-1300, Boeing su 702, Orbital el Star2, Airbus el Eurostar 3000 y Thales Alenia el SpaceBus 3000. Entre diferentes naves espaciales, solo cambia la carga útil, e incluso entonces, será la frecuencia y el número de amplificadores
También vale la pena señalar que solíamos seguir esta práctica, con los Voyagers, Mariners, etc.
@Phiteros Cierto. Supongo que se podría señalar que anteriormente enviamos varias sondas para aumentar las posibilidades de que llegaran con éxito para completar su misión principal; en estos días construimos singles y hacemos todo lo posible antes y después del lanzamiento para asegurarnos de que llegue con éxito para completar su misión principal?
@geoffc ¿No fue más el reemplazo de Mir que la copia de seguridad ?

¿Por qué siempre construimos una sola nave espacial?

No siempre construimos una sola nave espacial. Un satélite medioambiental o de comunicaciones recién lanzado es a menudo una copia al carbón de un satélite medioambiental o de comunicaciones existente. Por ejemplo, se han construido 17 satélites ambientales operativos geoestacionarios (uno sufrió una falla en el lanzamiento), pero solo ha habido cinco diseños GOES. Se espera que el diseño más nuevo se reutilice al menos cuatro veces más. Ese diseño será obsoleto para cuando los satélites que utilizan este nuevo diseño comiencen a fallar a mediados de la década de 2030.

Dicho esto, construir cuatro o cinco copias no constituye una producción en masa. Los costos de producción se reducen con esas copias, pero no por órdenes de magnitud.

La NASA gasta 9 mil millones en James Webb, ¿por qué no gastar unos cientos de millones para lanzar más de esos observatorios?

Sospecho que el costo de una copia al carbón del Telescopio James Webb sería más de unos pocos cientos de millones de dólares, y más probablemente más de mil millones de dólares. Los espejos son uno de los mayores costos en el desarrollo de un nuevo telescopio grande, ya sea espacial o terrestre. La pseudo producción en masa no ayuda mucho aquí. Además, ese diseño será obsoleto para cuando el Webb falle en la década de 2030 (o eso esperamos).

"Los espejos son uno de los mayores costos en el desarrollo de un nuevo telescopio grande, ya sea en el espacio o en tierra". – Incluso eso puede ser un eufemismo. A menudo, están raspando los límites de nuestras capacidades para construirlos. No me sorprendería saber que el espejo solo valió la pena o incluso varios doctorados.
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