Wäre es möglich, einen modifizierten SprHvy-Booster in den Orbit zu bringen, dann einen vollen Stack mit Starship in einer "Standard" -Konfiguration zu senden und sie dann im Orbit zu paaren?

Eine Earth-to-Orbit-Rakete ist nicht automatisch eine gute Wahl für interplanetare Flüge.

Das Hauptproblem ist, dass das Verhältnis von Schub zu Gewicht höher sein muss als zum Abheben, aber oft sind Abflugmanöver besser, wenn Sie Motoren entfernen und Kraftstoff für die gleiche Gesamtmasse hinzufügen, obwohl es Grenzen gibt.

Die Düsen sind normalerweise für atmosphärischen Druck optimiert, wären also ineffizient.

Die Struktur wird für mehrere G und Landung ausgelegt sein, viel schwerer als sie sein muss (also weniger Treibstoff verfügbar).

Und die Kraftstoffkombinationen, Rohrleitungen und Zündsysteme sind möglicherweise nicht für Zero G optimiert.

Abgesehen davon können Antworten auf Fragen wie diese mit Diagrammen wie diesem in Augenschein genommen werden .

Delta V braucht ungefähr 9400 Meter pro Sekunde, um LEO zu erreichen, also können wir davon ausgehen, dass eine Raumschiffkombination dies mit Standardnutzlast tun kann. Von dort aus ist die Jupiter-Insertion etwa 7000, also können Sie dorthin gelangen, müssen aber wahrscheinlich aerobraken oder die Schwerkraft unterstützen, um die inneren Monde zu erreichen, und Saturn ist weitere 1000 ms entfernt, also ziemlich schmale Ränder dort. In keinem Fall erhalten Sie Ihr Super Heavy oder Starship zurück.

Dieser Teil ist also möglich, wenn auch wahrscheinlich nicht sehr nützlich.

Je nachdem, wessen Anzahl Sie glauben, ist es möglich, einen abgespeckten Superschweren ohne Nutzlast in die Umlaufbahn zu bringen , so dass dies möglicherweise auch möglich ist.

Das Problem ist dann, dass Sie ein leeres Superschwergewicht im Orbit haben, das irgendwo nördlich von 3000 Tonnen Treibstoff benötigt, also viele, viele gewöhnliche Starship-Tankerflüge. Es ist eine Frage, ob Sie die ~ 30 Tankermissionen schnell genug starten könnten, um die Verdunstungsverluste zu überwinden vom minimal isolierten Super Heavy (die bodenseitige Logistik wäre auch etwas umständlich).

Ein wahrscheinlicheres Missionsprofil wäre, ein dediziertes Leichtgewichts-/ Low-Thrust- Flugzeug zu entwerfen, das für die jeweilige Mission optimiert ist, und dieses über Starship zu konstruieren und/oder zu betanken und die verfügbaren Superschwergewichte in ihrer beabsichtigten Rolle zu verwenden.

Es könnte gerade noch machbar sein, …

… mit einer großzügigen Portion Handbewegungen und Wunschdenken.

SpaceX kann sich nicht die Mühe machen, detaillierte Designdokumente zu veröffentlichen, also müssen wir auf grobe Schätzungen zurückgreifen.

Laut Wikipedia hat der Super Heavy eine Trockenmasse von 160 bis 200 Tonnen und enthält 3600 Tonnen Treibstoff. Das entspricht einem Massenverhältnis (MR) von 19–23,5 oder einem Massenanteil des Treibmittels von etwa 95 %.

Angenommen, der meeresspiegelspezifische Impuls von 330 s bleibt während Ihres gesamten SSTO-Flugs konstant (das ist die Mutter aller Annahmen, siehe unten) und setzen Sie ihn in die Raketengleichung ein:

$\Delta v = I_{sp} g_0 \ln(MR)$

Wir bekommen etwa 9500 m/s von$\Delta v$, was gerade ausreicht, um in LEO aufgenommen zu werden. Yay…

… aber es ist wahrscheinlich keine so gute Idee.

Ihr Super Heavy wird einige Modifikationen benötigen, um dies zu erreichen:

• Wiederverwendbarkeit geht aus dem Fenster. Auf keinen Fall wird diese leere Getränkedose den Wiedereintritt aus dem Orbit überleben, also können Sie die entsprechende Hardware loswerden, um etwas Gewicht zu sparen (und stattdessen einen Nasenkegel aufsetzen). Es wird nicht viel sein, da diese Landebeine, Triebwerke und der Wärmeschutz anfangs nicht besonders schwer sind.
• Die Motoren sind ein Problem.
  • Diese 33 Raptors haben viel zu viel Schub, wenn das Fahrzeug größtenteils leer ist, sodass Sie die meisten von ihnen abschalten müssen. (Außerhalb von KSP können Motoren nicht auf 1 % gedrosselt werden.)
  • Diese winzigen Meeresspiegeldüsen werden gegen Ende des Starts schrecklich unterexpandiert laufen, was sich negativ auf den spezifischen Impuls auswirkt. Sie könnten sogar durch die Belastung explodieren (vorausgesetzt, sie sind so gebaut, dass sie den Konstruktionslasten kaum standhalten, da dies in der Luft- und Raumfahrt so ziemlich die Norm ist).
  • Sie könnten einfach einige Kompromissdüsen entwerfen, die verstärkt sind, um einem Vakuum standzuhalten, aber dennoch über den gesamten Bereich funktionieren. Wenn überhaupt möglich, sind diese ineffizient und setzen ein Fragezeichen neben den oben angenommenen Isp.
  • Oder Sie können ein paar Raptors mit diesen großen hupenden Vakuumdüsen hinzufügen. Das gesamte Heck muss neu gestaltet werden, damit sie passen. Also kein SSTO mehr, sondern ein gewöhnlicher zweistufiger Orbitalwerfer. Und diese 33 Motoren auf Meereshöhe? Sie werden sie nie wieder verwenden, sobald Sie zur zweiten Stufe wechseln, also können Sie sie genauso gut werfen. Abgesehen davon, dass Sie das nicht können, es sei denn, Sie gestalten das Ganze im Atlas-Stil neu. So bleibt Ihnen ein Haufen Ballast übrig, den Sie auf Ihren interplanetaren Reisen mitnehmen müssen.
• Schließlich, wenn Ihre große leere Getränkedose es in LEO schafft, müssen Sie sich mit all den Paarungs- und Betankungsmissionen nach GTFO beeilen, bevor der atmosphärische Widerstand sie wieder eintreten lässt. Sobald Sie mit dem Tanken beginnen, müssen Sie sich damit auseinandersetzen, dass ein minimal isolierter Tank mit kryogenen Produkten in der Sonne steht und backt.