¿Qué representó la masa total del Tesla/Starman?

Según este artículo de Wikipedia , se afirma que Falcon Heavy puede entregar una carga útil de 63.800 kilogramos a LEO. Según este artículo , el Tesla Roadster tiene un peso en vacío de 1.305 kg. Ahora también está el maniquí de Starman y su traje, el marco de soporte y los brazos de la cámara. Y también habría estado el combustible adicional de la segunda etapa para empujarlo todo fuera de la órbita terrestre. ¿Cómo se suma todo en lo que respecta a la "carga útil a la órbita terrestre" para el vuelo de prueba? ¿Fue una verdadera prueba de la capacidad anunciada de Falcon Heavy? ¿Había capacidad sin usar? ¿Había lastre adicional para llevar el peso real de la carga hasta algo cercano a la "capacidad anunciada" del Falcon Heavy?

Punto secundario menor: el "motor del cohete y el combustible para empujarlo todo fuera de la órbita terrestre" es la segunda etapa, no había un motor de arranque adicional o una tercera etapa, o propulsión de carga útil.

Respuestas (2)

La capacidad de carga útil anunciada de 63,8 toneladas es para órbita terrestre baja (LEO). Cuanto más lejos desee enviar la carga útil, menos masa de carga útil podrá enviar.

La carga útil de prueba del Roadster/Starman fue mucho más allá de LEO, terminando en una trayectoria que va más allá de la órbita de Marte, hasta los confines del cinturón de asteroides. El motor del cohete y el combustible utilizado es la segunda etapa Falcon, que no forma parte de la capacidad de carga útil anunciada.

Para llevar 63,8 toneladas a LEO, la segunda etapa usaría todo su combustible.

Llevar el Roadster comparativamente pequeño a LEO tomó solo una pequeña porción del combustible de la segunda etapa. El resto del combustible de la segunda etapa se usó luego para enviarlo fuera de la órbita terrestre.

Finalmente, la cifra de 63,8 toneladas anunciada por SpaceX es casi seguro para el modo totalmente prescindible, donde ninguno de los propulsores se recupera (porque no se ahorra combustible para aterrizarlos). Sus cifras de carga útil incluyen el potencial de enviar 3,5 toneladas a Plutón, el doble de la masa del Roadster y un requisito de velocidad sustancialmente mayor.

Obtengo que la carga útil a LEO es solo una cifra de "punto de referencia", y que cuanto más/más rápido desea empujar algo, más combustible se necesita, lo que se deduce del número de carga útil de LEO. Mi pregunta era si la carga útil tal como se describe públicamente (automóvil/ficticio/marco de soporte, etc.) se sumó al límite que Falcon Heavy podría poner en la trayectoria que ahora tiene, o por el contrario, la carga útil tal como se describe ahora llega tan lejos/ tan rápido como Falcon Heavy podía empujarlo. Es decir, sin capacidad de carga útil no utilizada, sin lastre adicional.
Hasta donde yo sé, no hay lastre adicional, y la segunda etapa se quemó hasta el agotamiento para la trayectoria final. No sé que cargaron el lanzador con su máxima cantidad de propelente; Puedo ver incentivos tanto para demostrar su plena capacidad como para mantener algo de rendimiento en reserva para el futuro. Para este lanzamiento, es posible que hayan sido algo conservadores al presupuestar el combustible para el refuerzo y la recuperación de la primera etapa. Hay muchas variables con las que jugar, y cualquier cifra de "x toneladas a y destino" oculta muchos parámetros.
No lo sé , pero no creo que sea prudente o incluso plausible lanzarlo con menos de una carga completa de combustible. Todas sus simulaciones se basarían en una masa determinada en cada punto del vuelo, ajustando la posición del acelerador para obtener la carga G y la velocidad deseadas para ese espesor de aire. Las masas de carga útil son un pequeño porcentaje del total y tendrían una influencia mínima, pero la carga de combustible podría causar grandes discrepancias. Cargar el mismo combustible cada vez elimina otra variable en la planificación del vuelo y el costo del combustible es mínimo (estimado en $200k en un vuelo F9) en los costos totales de lanzamiento.
Sé que históricamente otros lanzadores han variado sus cargas de combustible de un lanzamiento a otro; SpaceX necesita ejecutar simulaciones completamente separadas para cada misión, por lo que no hay una carga adicional al hacerlo con cargas de combustible variables. (Estoy hablando de la diferencia entre el 95 % y el 99 % de los tanques llenos, no medio vacíos). Las trayectorias de sus misiones son sorprendentemente diversas: i.redd.it/xaisqxao5ef01.png

Este fue un vuelo de prueba, uno que iba a demostrar que el cohete funcionaba. No realiza su primer vuelo de prueba a plena capacidad, ya que incluso un pequeño error podría hacer que caiga al océano sin éxito. La carga útil en realidad podría haberse lanzado a la misma trayectoria en un Falcon 9 reutilizable , sin los impulsores adicionales, ya que la carga útil del Falcon 9 a Marte es de 4000 kg, y la carga útil era de solo 1350 kg. Por supuesto, esto supone una trayectoria directa a Marte.

Además, deliberadamente hicieron una costa de 6 horas. A medida que avanza la costa, la cantidad de combustible que queda en el cohete desciende. El combustible es criogénico y se evaporará lentamente, lo que genera presión en el tanque, que debe liberarse para evitar que el cohete explote. Parte de la capacidad sobrante se perdió allí.

"La carga útil en realidad podría haberse lanzado a la misma trayectoria en un Falcon 9 reutilizable, sin los refuerzos adicionales". ¿eh?
Ha habido algunas personas que han analizado los números y han descubierto que Falcon 9 podría haber llevado a Starman/Roadster a una quemadura de inyección transmarciana, y tenía suficiente capacidad para aterrizar el núcleo de refuerzo. Hubo mucha capacidad sin usar en este lanzamiento.
Creo que puedo adivinar por qué, pero la caída de los niveles de combustible durante una fase de inercia no es intuitiva y ni siquiera se me ocurrió hasta que lo dijiste. Una explicación de por qué es así y por qué es importante para el sistema de combustible de segunda etapa FH en comparación con los combustibles que se envían en misiones al espacio profundo mejoraría esta respuesta.
Buen punto, agregué más información.
¿Qué representó la masa total del Tesla/Starman?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v