Dient die Wiederverwendung von Raumschiffen tatsächlich einem Zweck für den Mars oder nur für LEO / Erde-zu-Erde?

(In dieser Frage bezieht sich Starship auf die wiederverwendbare 2. Stufe, nicht auf den vollen Stapel mit Super Heavy).

Ich habe neulich darüber nachgedacht, und mir wurde klar, dass ich nicht sicher bin, ob ein wiederverwendbares Raumschiff tatsächlich so viel Einfluss auf die Mars-Pläne von SpaceX hat (abgesehen von der Finanzierung des Unternehmens).

Für LEO und Earth-to-Earth ist die vollständige Wiederverwendung absolut sinnvoll, und SpaceX trifft eine wirklich kluge Wahl, um sie so aggressiv zu verfolgen, wie sie es tun.

Ich würde jedoch erwarten, dass die meisten Reisen zum Mars (oder Mond) in eine Richtung oder vielleicht in beide Richtungen ohne eine zweite Hin- und Rückfahrt erfolgen. Wenn sie ein Raumschiff zum Mars schicken und zurückbringen, würden sie es wahrscheinlich eher zerlegen und untersuchen, um ihr LEO-System zu verbessern, als es tatsächlich wieder zum Mars zu schicken. Angesichts der Tatsache, dass die Starship-Mondausgabe keine Querruder hat und daher nicht in die Erdatmosphäre zurückkehren (und überleben) kann, scheint ein Einweg-Design nicht so weit hergeholt.

An diesem Punkt ist es wirklich eine entbehrliche 2. Stufe. Es würde das gleiche Prinzip wie ein Saturn V machen - einen Lander schicken, eine Weile dort bleiben, zurückkommen und den Wiedereintritt überleben, die Kapsel wegwerfen. Durch die Wiederverwendbarkeit der 2. Stufe sparen sie auch in diesem Fall nicht viel Geld.

Warum hält Elon angesichts dessen die vollständige Wiederverwendbarkeit (einschließlich der 2. Stufe) für wichtig für eine Marskolonie?

Könnte nützlich sein, um zu verdeutlichen, dass „einen Zweck für den Mars erfüllen“ bedeutet, dass es tatsächlich verwendet wird, um auf dem Mars zu landen, oder dass es nur verwendet wird, um Treibstoff und Nutzlast für den Abflug vom Mars zu heben. Mit letzterem ist ziemlich klar, dass eine Flotte von Low(ish)-Cost-Heftern ein ziemlich kritischer Zweck ist, auch wenn die meisten LEO nie verlassen werden.

Antworten (2)

Die Wiederverwendbarkeit ist wichtig wegen der großen Anzahl von Tankschiffen, die in den Orbit geflogen werden müssen. Es ist wichtig, dass diese Tanker immer wieder verwendet werden können, um sicherzustellen, dass genügend Treibstoff in die Umlaufbahn gebracht wird, um die Frachtschiffe und die bemannten Schiffe zu versorgen, die zum Mond und zum Mars reisen werden. Und damit dies kostengünstig geschieht.

Darüber hinaus werden die bemannten Mondschiffe sicherlich ihre Besatzungen zurückbringen, wenn die NASA irgendetwas damit zu tun hat. Und was den Mars betrifft, bezweifle ich sehr, dass die sehr frühen Besatzungen dauerhaft bleiben werden, da es zu diesem Zeitpunkt keine ausreichende Infrastruktur geben wird. Es wird einige Zeit dauern, bis dauerhafte Siedler eintreffen - meiner Meinung nach.

Glauben Sie, dass die Mars-gebundenen Raumschiffe bei der Rückkehr zur Erde wiederverwendet oder weggeworfen/zerlegt werden? Angesichts der Bereitschaft von SpaceX, mehrere Versionen auf dem Raumschiff zu haben, könnte ich sehen, dass eine nicht wiederverwendbare Mars-Version existiert, selbst wenn die Tankschiffe wiederverwendbar wären. In dem Link, den ich in der Frage angegeben habe, fehlten ihrem Mond-Raumschiff-Rendering Querruder, wodurch die Wiederverwendung von Mond zu Erde eliminiert wurde, sodass ich sehen konnte, dass etwas Ähnliches für den Mars passiert.
Ich glaube, es ist noch nicht ganz klar. Meiner Meinung nach werden die frühen Frachtschiffe auf dem Mars bleiben, die frühen bemannten Schiffe werden zur Erde zurückkehren. Ich bezweifle, dass das erste Schiff, das zum Mars fliegt, noch einmal eingesetzt wird. Darüber hinaus wird es von vielen Dingen abhängen, wie schnell sich SpaceX auf ein stabiles Design einstellt und wie viel es kostet. Wie teuer wird es außerdem in Bezug auf den Verlust von Gelegenheiten sein, die enorme Menge an Marsenergie zu verwenden, die benötigt wird, um die Treibmittel für die Rückkehr eines Raumschiffs herzustellen? Es kann sinnvoll sein, die Anzahl der Personen zu beschränken, bis die Basis fertig ist. Es werden Schiffe zurückkehren, die möglicherweise wiederverwendet werden.

Der Aufbau einer nachhaltigen Siedlung auf dem Mars wird Hunderte von Flügen erfordern. Dutzende von Raumschiffen zu bauen und sie wiederzuverwenden, anstatt Hunderte von Raumschiffen zu bauen und sie wegzuwerfen, wird viel billiger sein.

Angesichts der Tatsache, dass die Starship-Mondausgabe keine Querruder hat und daher nicht in die Erdatmosphäre zurückkehren (und überleben) kann, scheint ein Einweg-Design nicht so weit hergeholt.

Das Lunar Starship (Moonship?) Wird sehr stark wiederverwendet. Das ist ein entscheidendes Element des Angebots von SpaceX und unterscheidet es von den Angeboten von Dynetics und der Nationalmannschaft, die beide nur teilweise wiederverwendbar waren. (Der Lander des Nationalteams lässt das Abstiegselement zurück, wenn er vom Mond startet, und der Lander von Dynetics hat Falltanks, die er während des Abstiegs abwirft.)

Während der aktuelle Vertrag nur für zwei Flüge gilt, soll es in Zukunft weitere Verträge geben.

Die Tatsache, dass das Lunar Starship keine Wiederherstellungshardware für den atmosphärischen Wiedereintritt benötigt, ist eine Eigenart in der Artemis-Missionsarchitektur, die einfach kein Fahrzeug vorhersehen konnte, das in der Lage ist, von der Erde zum Mond und zurück zu fliegen. Daher hat die NASA nur nach einem Lander gefragt, der vom Lunar Gateway zum Mond und zurück fliegen kann, und genau das hat SpaceX für sie entworfen.

Wenn die NASA in Zukunft entscheidet, dass die gesamte SLS Orion startet, Orion an das Gateway andockt, die Besatzung von Orion an Gateway wechselt, HLS an Gateway andockt, die Besatzung von Gateway an HLS wechselt, HLS auf dem Mond landet, HLS wieder startet nach Gateway, die Crew wechselt über Gateway nach Orion, Orion geht zurück zur Erde, währenddessen wird Gateway mit Dragon XL wieder versorgt, Tanz ist viel zu kompliziert, und sie könnten einfach die Crew auf Starship to the Moon starten und sie dann zurück zur Erde bringen Es ist einfach, die Bergungshardware wieder anzubringen und die Nutzlastmasse um 20 Tonnen zu reduzieren.

Ich glaube, diese Antwort spricht den Mars nicht sehr an. Versucht Ihre Antwort zu implizieren, dass der Grund, warum die Wiederverwendung für den Mars wichtig ist, darin besteht, dass Elon tatsächlich plant, dass Mars-Raumschiffe mehrere Hin- und Rückflüge durchführen? Können Sie auch erläutern, wie das Mondschiff wiederverwendet wird? Ohne Querruder bin ich verwirrt über die Wiederverwendung, die Sie vorschlagen, da sie nicht zur Erde zurückkehren können. Oder haben sie die Querruder wieder eingebaut?
Wie ich in der Antwort erkläre, hat die Artemis-Architektur der NASA das HLS nur zwischen Gateway und Mondoberfläche. Starship wird, IFF es für zukünftige Verträge ausgewählt wird, viele Flüge vom Gateway zur Mondoberfläche, zurück zum Gateway, wieder zurück und so weiter machen, mit Reisen nach LEO zum Auftanken dazwischen. Für den Mars ist die Antwort einfach: Sie brauchen eine riesige Anzahl von Flügen. Es ist trivial billiger, mehrmals mit demselben Fahrzeug zu fliegen, als jeden Flug mit einem neuen Fahrzeug zu fliegen.
Wie ich auch in der Antwort erklärt habe, wäre es einfach, die Klappen nicht zu entfernen, wenn die NASA beschließen würde, die Missionsarchitektur zu ändern, um die Verwendung von SLS und Orion für den Start der Besatzung von der Erde und ihre Rückkehr zur Erde zu eliminieren. Der Grund, warum das Lunar Starship keine Klappen hat, liegt darin, dass die NASA die Missionsarchitektur so spezifiziert hat, dass sie sie nicht benötigt. Lunar Starship ist nichts Eigenes, das es verbietet, Landeklappen zu haben. Es braucht sie einfach nicht.
Das Raumschiff hat möglicherweise die Hardware, um die Erdumlaufbahn -> Mondoberfläche -> den Wiedereintritt in die Erde durchzuführen, aber es hat nicht den Treibstoff. Das Delta-V dieser Mission beträgt etwa 8400 m/s, fast so viel wie die 9200 m/s für die Erdoberfläche -> Erdumlaufbahn, und die praktische Grenze für einstufige Raketen liegt bei etwa 5000 m/s. Es muss irgendwo (wahrscheinlich in der Mondumlaufbahn) einen Tankstopp einlegen, um die Reise zu machen.
Dient die Wiederverwendung von Raumschiffen tatsächlich einem Zweck für den Mars oder nur für LEO / Erde-zu-Erde?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v