El Europa Clipper de la NASA de Hill ha sido liberado del sistema de lanzamiento espacial es una lectura bastante esclarecedora sobre la política del lanzamiento espacial. Sin embargo, noté que también dice:
Tanto la economía como la física para llegar a Europa cambian si Starship de SpaceX , actualmente en desarrollo en Boca Chica, Texas, está disponible para lanzar Europa Clipper a mediados de la década de 2020 . El Starship está destinado a cumplir los sueños del CEO de SpaceX, Elon Musk, de establecerse en Marte. Pero el enorme cohete reutilizable estaría disponible para otras cosas, presumiblemente incluyendo el envío de sondas a los planetas exteriores.
El enorme ahorro de costos al usar un lanzador comercial para Europa Clipper crea otras posibilidades. El Europa Lander podría volver a colocarse. También se puede dar luz verde a una misión al mundo helado de Saturno, Encelado.
Pregunta: ¿ De qué manera cambiaría la "física" de llevar el Clipper a Europa si se usara Starship en lugar de SLS? ¿Se modifica la mecánica orbital del vuelo interplanetario? ¿Número de etapas o número de sobrevuelos diferentes?
Sin duda, es todo un desafío delta-v ir de la Tierra a Júpiter y luego lo suficientemente profundo en el pozo gravitacional de Júpiter para igualar la órbita de Europa y luego aterrizar de manera segura en su superficie sin ninguna atmósfera en la luna para el aerofrenado. Pero, ¿en qué se diferenciarían las soluciones de Starship y SLS?
La gran diferencia es que Starship está destinado a ser reutilizable y se espera que regrese a la Tierra, aunque se han discutido opciones prescindibles. SLS o Falcon Heavy lanzarían una sonda como Europa Clipper directamente a una trayectoria interplanetaria, junto con un escenario de patada en el caso de Falcon Heavy. La etapa superior del vehículo de lanzamiento terminaría abandonada en órbita solar.
Hay varias formas de hacerlo con Starship, pero lo más probable es que, en su lugar, implemente Europa Clipper y una etapa más grande de patada/salida en LEO. Podría tomar propulsor en órbita y desplegarlos en una órbita de mayor energía para darles un poco más de impulso. En un caso extremo, podría lanzarse a una órbita solar que traiga a Starship de regreso a la Tierra en un par de años. La opción prescindible haría algo similar, solo que sin el eventual regreso a la Tierra.
Dada la amplia capacidad de carga útil, la primera opción, que solo requiere una etapa de salida más grande, parecería la más probable. Las otras opciones entrarían en juego si ya no puede colocar la sonda y su etapa de partida en un Starship, lo que sería algo un poco más allá del alcance de una misión a escala Europa Clipper.
Esta es una respuesta complementaria , ya que habla de Falcon Heavy y no de Starship sobre el que he preguntado. Creo que añade un poco de fondo a la cuestión.
Depende mucho del tamaño y la capacidad de la segunda etapa que se colocaría encima de un Falcon Heavy .
Un pequeño estado de patada en la parte superior de FH aún requeriría la asistencia gravitatoria de otro planeta, y esto agregaría años a la misión y "física" a la trayectoria.
Sin embargo, si el Falcon Heavy lanzara una etapa de patada grande como una etapa superior Centaur , parece haber suficiente delta-v para mantener la misión en la misma trayectoria directa básica que sería utilizada por la etapa superior provisional de propulsión criogénica SLS .
De La pregunta de los mil millones de dólares de Ars Technica: ¿Cómo llega la misión Clipper a Europa? que se encontró en el Congreso puede permitir que la NASA lance Europa Clipper en un Falcon Heavy :
Un lanzamiento directo de un satélite de seis toneladas a Júpiter requiere un cohete con mucha fuerza. Durante la sesión informativa, se le dijo a Culberson que ningún cohete comercial puede hacer esto, incluso el cohete Falcon Heavy de SpaceX, que voló por primera vez en febrero. (No está claro si la NASA preguntó específicamente a SpaceX sobre Falcon Heavy y Europa, ya que Goldstein dijo que las cifras de todos los cohetes comerciales fueron proporcionadas por un competidor de SpaceX, United Launch Alliance). En los gráficos que se muestran en la sala de conferencias del JPL, los ingenieros habían modelado un Falcon Heavy con una pequeña "etapa de retroceso", pero no habían considerado alternativas, como un Falcon Heavy con una etapa superior Centaur más poderosa para una misión directa a Júpiter.
Debido a que los cohetes comerciales existentes no eran lo suficientemente poderosos, Goldstein dijo que solo el Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA podría llevar a Clipper directamente a Júpiter. La primera versión de este cohete, el Bloque 1, puede poner 70 toneladas en la órbita terrestre baja, y su etapa superior de propulsión criogénica provisional tiene suficiente empuje para llegar a Júpiter en unos tres años. Esto es la mitad del tiempo de los cohetes comerciales, que requerirán más tiempo para lanzarse alrededor de los planetas del Sistema Solar interior para alcanzar una trayectoria de Júpiter.
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