Welche Pläne hat SpaceX für Starship in Bezug auf die Mondlandung und den anschließenden Start?

Das Lunar Starship muss für jede Mission von der Erde aus betankt werden und bringt seinen Treibstoff für die Rückkehr mit, wenn es landet.

Wie bereits erwähnt, ist zwar Wasserstoff in Eis in Kratern verfügbar, es besteht jedoch keine Erwartung an leicht verfügbaren Kohlenstoff in einem Format, das für die Methanherstellung auf dem Mond geeignet ist.

Daher wird ISRU (In-Situ Resource Utilization alias - Machen Sie Ihren eigenen Treibstoff aus lokalen Ressourcen. Wie CO2 + H20, um CH4 auf dem Mars herzustellen.) bei den ersten Starts zum Mond nicht auf dem Tisch stehen, im Gegensatz zu den Marsmissionen, die sind bei Rückflügen auf ISRU angewiesen.

Der für den Start vom Mond erforderliche Treibstoff ist niedrig genug, um heruntergetragen und für die Rückkehr verwendet zu werden. Andererseits bedeutet das Fehlen einer Atmosphäre, dass Aerobraking, wie es auf Mars/Erde geplant ist, nicht verfügbar ist und die gesamte Geschwindigkeit durch Schub geschrubbt werden muss, was bedeutet, dass mehr Treibstoff für die Landung benötigt wird.

Das gesamte Starship-System basiert auf zwei grundlegenden Ideen:

• Roboterbetankung und
• Eine große Flotte billiger, aggressiv einfacher, massenproduzierter, meist identischer Fahrzeuge senkt die Fahrkosten. Sogar Super Heavy ist im Wesentlichen nur ein verstärktes, verlängertes Raumschiff mit mehr Motoren und ohne Nasenkegel.

Also, ja, das Raumschiff muss genug Treibstoff sowohl zur Landung (kein Aerobraking auf dem Mond!) als auch zum Start bringen. Aber denken Sie daran, dass die Artemis-Architektur nur die Mondlander hat, die vom Lunar Gateway zur Oberfläche des Mondes und zurück gehen. Sie müssen nicht den ganzen Weg von der Erde dorthin kommen (außer natürlich beim ersten Mal) und sie müssen nie zur Erde zurückkehren. Sie gehen nur von der Mondumlaufbahn zur Mondoberfläche und zurück auf und ab.

Das Lunar Starship (Mondschiff?) Benötigt also nur genug Treibstoff, um die Umlaufbahn zu verlassen und zu landen und dann zu starten und in die Umlaufbahn zurückzukehren. Und das alles in der viel geringeren Schwerkraft des Mondes. Und während das Fehlen von Aerobraking bedeutet, dass bei der Landung mehr Treibstoff verbraucht wird, bedeutet dies auch, dass weniger Treibstoff verbraucht wird, da beim Start kein Luftwiderstand vorhanden ist.

Wenn sie jedes Mal tanken müssen, bevor sie wieder runter gehen, dann soll es so sein. Auftanken ist das, was Starship tut. Denken Sie daran, dass sie für eine Mars-Mission bereits erwarten, 5-10 Mal in LEO aufzutanken, also ist das Auftanken etwas, wovor sie keine Angst haben.

Die Verwendung von Wasserstoff macht aufgrund der Grundidee #2 keinen Sinn. Ein Fahrzeug wie Starship besteht im Wesentlichen aus zwei Dingen: einem riesigen Panzer mit unten angebrachten Motoren. Für Wasserstoff braucht man natürlich ganz neue, ganz andere Motoren. Und Sie brauchen ganz andere Tanks. Nicht nur die Größen der Tanks müssen unterschiedlich sein, weil die Volumenverhältnisse für Hydrolox gegenüber Methalox unterschiedlich sein werden, sondern wahrscheinlich müssen auch die Materialien unterschiedlich sein, da flüssiger Wasserstoff viel kälter ist als flüssiger Sauerstoff oder Methan.

Wenn also ein Fahrzeug im Wesentlichen aus Panzern und Motoren besteht und Sie völlig neue Motoren und völlig neue Panzer von Grund auf entwerfen, entwickeln, herstellen, testen, qualifizieren und menschlich bewerten müssen, ist die Antwort auf die Frage „Warum sie nicht einfach herstellen a methalox and a hydrolox Starship" sollte klar sein: Es wäre einfach kein Raumschiff, es wäre ein neues Fahrzeug mit den gleichen Entwicklungsressourcen, Kosten, Ingenieuren und der gleichen Entwicklungszeit wie das bestehende Raumschiff.

Dies sei das genaue Gegenteil von „einer großen Flotte von seriengefertigten, meist identischen Fahrzeugen, die die Kosten senken“.

Jetzt könnten Sie sagen: "Warte, ist das Lunar Starship nicht schon ganz anders?" Nicht wirklich. Es wird keine aerodynamischen Steuerflächen und keine Hitzeschilde haben, aber das sind extern angebrachte "Anhängsel". Sie können sie einfach … nicht montieren . Und es wird weiß gestrichen, aber das ist buchstäblich nur ein Anstrich.

Es wird den Nasenkegel mit den Luftschleusen und dem Kran darin haben, aber der Nasenkegel ist ein ziemlich einfaches Stück, das größtenteils separat ist. (Sie müssen sowieso andere Nasenkegel bauen, auch wenn sie den HLS-Vertrag nicht gewinnen, da dies ohnehin mehr oder weniger der einzige Unterschied zwischen Cargo Starship, Crew Starship und Tanker Starship ist) Und es wird die zusätzlichen Landestrahlruder haben , aber diese werden "vom Raptor abgeleitet" sein, also werden sie immer noch einige Gemeinsamkeiten mit dem Raptor sowie mit den Heißgas-Triebwerken haben, die ebenfalls "vom Raptor abgeleitet" sein werden.

Das Lunar Starship ist also eher eine einfache Modifikation des Crew Starship als ein völlig neues Fahrzeug.

Letztendlich gibt es also zwei Hauptgründe für die Verwendung von Flüssigmethan:

• Ein komplett anderes Fahrzeug nur für HLS zu entwerfen, zu entwickeln und zu bauen, macht wirtschaftlich keinen Sinn.
• Auftanken liegt in der DNA von Starship, wen kümmert es also, wenn Sie jedes Mal auftanken müssen?