Warum will SpaceX die Rakete auf dem Boden landen?

Sie planen etwas sehr ähnliches mit dem SuperHeavy – einem Booster; Fangen Sie es mit zwei beweglichen Armen am Startturm und hängen Sie es an den Gitterflossen auf.

Das Raumschiff soll sowohl auf dem Mond als auch auf dem Mars landen können. Im klassischen Henne-Ei-Problem-Stil gibt es keine Möglichkeit, eine so schwere Landeinfrastruktur dorthin zu liefern oder zu bauen, ohne zuerst eine anständige Basis zu errichten - und was kann sonst verwendet werden, um sie zu errichten, als das Raumschiff?

Da es dort "im rauen" Land landen können muss , reicht es, wenn es auf der Erde nicht möglich ist, nur für seine grundlegenden Anforderungen aus. Die Verwendung einer ausgefallenen Bodeninfrastruktur, um sicherzustellen, dass es auf der Erde landen kann, wird das grundlegende Problem, dass es auf dem Mars landen kann, nicht lösen, und sobald es die Fähigkeit hat, auf dem Mars zu landen, wird es ohne den ausgefallenen Turm gut auf der Erde landen.

Wird es nicht einfacher sein und viel Geld sparen, es einfach zu fangen oder in einem Korb zu landen?

Die Skalierung von Größe, Volumen und Masse kann große Unterschiede bei technischen Berechnungen bewirken. Stellen Sie sich vor, wie einfach und billig es wäre, eine Spielzeug-Plastikrakete zu fangen, die auf ein großes Netz geworfen wird. Kein wirkliches Problem. Denken Sie jetzt daran, einen Flügel zu fangen, der von der Spitze eines Wolkenkratzers geworfen wurde. Es sollte möglich sein, aber es wird nicht so einfach oder billig sein, riesige Netze, riesige Unterstützungen usw. und viele Berechnungen.

Stellen Sie sich jetzt etwas vor, das mehr als zwei Größenordnungen größer ist, das höher ist als die Sydney Harbour Bridge und mehr als 100 Tonnen wiegt. Einfach und billig sind keine passenden Worte mehr.

Aber könnte es einfacher und/oder billiger sein als die Alternativen? Es könnte sein. Aber der einzige Weg, dies herauszufinden, ist eine detaillierte technische Bewertung. Die Antwort, die im Kleinen offensichtlich war, ist im Großen nicht mehr offensichtlich.

Es gibt viele erschwerende Faktoren, zum Beispiel:

• Wie sicher ist es im Vergleich zu den Alternativen? Was würde die FAA sagen und welches Risiko besteht für die Startrampe/Infrastruktur von SpaceX? (Betrachten Sie das Klavier im obigen Beispiel, was würden die Polizei und der Eigentümer des Hochhauses sagen und wie würde das die Sache verkomplizieren?).

• Jede Sekunde, in der das Raketentriebwerk brennt, frisst es Hunderte von kg Treibstoff. Wie schnell kann dieser Raketenmotor im Vergleich zu alternativen Landemethoden abgeschaltet werden? Und das ist keine einfache Rechnung.

• Die zu fangende Rakete kann auch leicht beschädigt werden, da sie aus nur wenigen mm dickem Stahl besteht, wie genau kann sie gelandet werden? Wie dick müssen die Stützen sein? Welche Bewehrungsmasse ist im Bereich der Belastung erforderlich?

• Die Rakete landet auch über einer riesigen Wolke feuriger Raketenabgase. Wie feuerfest ist die Fangvorrichtung?

Ein Grund, warum es sich als so schwierig erwiesen hat, Starship zu landen, ist, dass sie die Rakete sehr schnell von der Horizontalen in die Vertikale drehen müssen. Sie müssten das immer noch tun, selbst wenn sie es in einem Korb fangen würden.

Zusammenfassend wird die Landung in einem Korb auch sehr schwierig sein und sie viel Geld kosten. Sie haben sicherlich darüber nachgedacht und es könnte unter bestimmten Umständen sogar eine gute Idee sein (vielleicht für Tanker und Frachtschiffe im erdnahen Orbit), aber die Berechnungen sind nicht einfach oder eindeutig.

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• Laut Elon Musk wird SpaceX versuchen, die Super Heavy-Rakete zu bergen , indem es sie mit dem Startturm fängt

Der Super-Heavy-Startprozess wird immer noch die Verwendung seiner Motoren beinhalten, um die Geschwindigkeit seines Abstiegs zu kontrollieren, aber es wird die Verwendung der Gitterflossen beinhalten, die auf seinem Hauptkörper enthalten sind, um seine Ausrichtung während des Fluges zu kontrollieren, um den Booster zu „fangen“ – im Wesentlichen Haken Sie es mit dem Startturmarm ein, bevor es überhaupt den Boden berührt. Der Hauptvorteil dieser Methode, die offensichtlich viel präzises Manövrieren erfordert, besteht darin, dass SpaceX sowohl Kosten als auch Gewicht einsparen kann, indem die Landebeine aus dem Super-Heavy-Design vollständig weggelassen werden.

Ein weiterer potenzieller Vorteil, der von Musk angesprochen wurde, ist, dass es SpaceX ermöglichen könnte, den Super Heavy Booster im Wesentlichen sofort wieder auf die Starthalterung zu recyceln, zu der er zurückkehrt – möglicherweise so, dass er mit einer neuen Nutzlast und einer neuen Oberstufe (bestehend aus Raumschiff, das andere Raumschiff, das SpaceX derzeit entwickelt und testet) in „unter einer Stunde “.

• Teslarati: SpaceX stapelt den ersten Super Heavy und schafft den größten jemals gebauten Raketenverstärker

Bemerkenswerterweise ist Super Heavy BN1 nicht vollständig repräsentativ für die Booster, die die ersten orbitalen Startversuche von Starship unterstützen werden. Aus unbekannten Gründen scheint SpaceX beim ersten Pathfinder und Prototypen auf den Einbau jeglicher Art von Landebeinen verzichtet zu haben. CEO Elon Musk hat den Wunsch geäußert, die Notwendigkeit von Beinen vollständig zu vermeiden, indem er superschwere Booster (und möglicherweise sogar Raumschiffe) mit einem Turm fängt, der mit riesigen Armen ausgestattet ist, aber es ist praktisch unmöglich, sich vorzustellen, dass ein so völlig unbewiesener Wiederherstellungsmechanismus dafür bereit sein wird umfassende Tests – ganz zu schweigen von der betrieblichen Nutzung – noch in diesem Jahr.

31.12.2020 Elon Musk twittert :

Wir werden versuchen, den Super Heavy Booster mit dem Startturmarm zu fangen, indem wir die Gitterflossen verwenden, um die Last aufzunehmen.

Während jeder Musk-Tweet mit einem gewissen Maß an Skepsis aufgenommen werden muss, selbst die Tweets, die keine Verweise auf 420 enthalten, bezieht sich dies sowohl auf eine Art kleines Ziel (den Turmarm), das deutlich ist und sich sehr davon unterscheidet, es in einem Netz zu fangen , und identifiziert die Dinge, die aus den Seiten der Rakete herausragen (Gitterflossen), die stark genug sein müssen, damit die Rakete daran hängen kann, beides wie in der Zeichnung des OP gezeigt .