citace:... v prípade letov na povrch Mesiaca sa počíta s dotankovaním na vyššej eliptickej dráhe. Ak sa odvtedy nič nezmenilo...
Přesně tak. Odpovídá to mnou uvažované variantě "Starship 16 LEO+1200 m/s" (tedy cca 16 dotankování na výstředné eliptické dráze kolem Země). Nic moc elegantního ani levného to není, ale proveditelné by to mělo být. Osobně používám Ciolkovského rovnici a vychází mi to (takže nechápu poznámku Pavla Nedbala).
Nemyslím si, že ve SpX nedovedou počítat, ale myslím si, že 15 nebo 16 startů SHS pro jedno přistání na Měsíci a návrat na Zem je možnost čistě akademická, reálně přímo strašlivá. To raději expendable 2xSLS + Orion+ lander. V NASA umějí také počítat, proto je nijak nevzrušují Muskovo plány na Měsíc. Ovšem využít případně kapacity SHS pro náklady na Gateway by určitě uvítali, když nepřijde SpX s křížkem po fůnuse.
[upraveno 27.11.2019 11:06]
citace: Konkurence v podobě New Glenn mi zatím připadá slabá, protože NG nemá mnohonásobně použitelný druhý (a třetí) stupeň, což zvyšuje jeho cenu (proti Starshipu). Uvidíme.
Podľa mňa toho oznámil dosť.. https://www.geekwire.com/2017/superhighway-space-jeff-bezos-twitter/
"..zamerať sa na prvky vesmírnej infraštruktúry, ako sú skladovacie priestory v kozmickom priestore, vesmírne biotopy, zariadenia na výrobu paliva a kyslíka mimo sveta a vesmírne remorkéry."
@Aleš Holub
16 tankovaní, stikoviek, pre jednu jedinú cestu.
16 krát treba hore samostatne vyniesť a zniesť, napríklad dokovacie zariadenie ktoré spolu spojí mnohotonové lode. Čerpacie zariadenie. Zdroj energie pre čerpanie..
Už aj to dokovacie zariadenie bude niečo vážiť.
A podľa všetkého dosť, lebo hovoríme o dokovaní, pri ktorom každá loď má viac ako sto ton.
Tak prečo to nenechať hneď "hore", a potom nevyužívať mnohonásobne?
Fajn.. Pri doprave na LEO. Môže byť tá obrovská vec neuveriteľne efektívna.
Ale odtiaľ ďalej?
Ak je "zváranie z nerezu na Boca Chica" také jednoduché, fakt by som k tomu doporučoval spichnúť aj "tretí stupeň".
Polovičnú zmenšenú verziu Starshipu.
Ktorá by menšie náklady ďalej od LEO, dopravovala efektívnejšie.
Alamo - ale ono to tak nejak bude fungovať...
IMHO ti bude nejak takto:
1 a 2 štart - tanker, zostáva na orbite a bude slúžiť ako zásobník (ani štart tankeru č. 1, ani štart tankeru č. 2 nemusí byť skutočne prvý a druhý v poradí)
3-15 štart - tankery, doplnia palivo do tankeru č.1 a č.2
16. štart - dopravná loď s nákladom, spojí sa s tankeru č. 1 na LEO/HEO a dotankuje
- dopravná loď spolu s tankerom č. 2 robí TLI,
- dopravná loď sa po manévri TLI spojí s tankerom č.2 a dotankuje
- tanker č.2 prechádza na "free return" dráhu k Zemi, dopravná loď pokračuje na LLO a povrch Mesiaca
"Stykoviek" je teda v missi skutočne 16
Nemôžem sa zbaviť podozrenia, že Elon Musk ako "ajťák" má s inžiniermi ktorý napríklad "fyzicky ohýbajú plechy", nejaké komunikačné problémy.
To je jasné že inžinieri zo space x a tesly, vedia počítať veľmi dobre.
Oni mu síce vždy postavia, to čo po nich chce..
Ale potom príde "predvádzačka", a napríklad hádzanie oceľových gúľ do nepriestrelných okien.
A ich vzájomné predstavy o "požadovaných výkonoch" trochu havarujú.
Nedeje sa náhodou niečo také, aj v tomto prípade?
:)
SpX Starship může přistát na Měsíci již v r. 2022 a může tam dovézt až 100 tun (a samozřejmě i méně a samozřejmě bez návratu) . Dále je ve videu rozebrán projekt Blue Origin pro Měsíc. Oba podniky se zapojí do CLPS projektu NASA.
Znovu připomínám, že Starship byl zřejmě primárně navržen pro lety na Mars (proto ta velikost, robustnost a možnost dotankování). Plusem je, že se dá docela dobře použít i pro dopravu nákladů na LEO a snad i na GTO.
Pro létání až na povrch Měsíce se Starship jednoznačně nehodí (není pro to optimální), ale dalším plusem je, že i přesto takovou misi může uskutečnit. Buď bez problémů jednosměrnou (jen na povrch Měsíce), nebo (s problémy a jen tak tak) obousměrnou.
Všechno strašně citlivě závisí na tom, jak opravdu těžký bude Starship (prázdný) a jak velké bude mít nádrže. Původní informace z minulých let naznačovaly Starship o suché hmotnosti jen kolem 90 tun. Současný "ocelový" Starship má vážit kolem 120 tun, což je hodnota, pro kterou jsem udělal svoje výpočty a odhady. Každá ušetřená tuna na konstrukci Starshipu zlepšuje jeho využitelnost (pro Měsíc).
Na NRHO může Starship vozit náklad v pohodě i při svojí suché hmotnosti 120 tun. Po pouhých 2 dotankováních na LEO by mohl na NRHO dostat cca 40 tun nákladu (a pak se zase sám vrátit na Zemi).
Obousměrná cesta na Měsíc je náročná, ale teoreticky když ořežu všechny mnou uvažované rezervy na minimum (a nechám Starship na LLO odložit cca 40 tun paliva pro zpáteční odlet z LLO k Zemi), tak by mělo stačit i jen 8 dotankování na kruhové LEO (standardní). To už je trochu představitelnější, než těch 15 až 16 dotankování "s rezervami".
P.S.: Raketoplán STS měl v kosmu omezenou životnost hlavně kvůli svým palivovým článkům (neměl solární panely). Raketoplán X-37B zůstává na LEO běžně i roky (a bez problémů).
Pan Nedbal zde zmínil Ciolkovského rovnici. Možná si někteří myslí, že výpočty s ní jsou obtížné, ale v podstatě to je jednoduché. Pro dané palivo a jeho Isp si stačí spočíst jen přirozený logaritmus ln(Mp/Mk) nebo exponent e ^(v/Isp). Jsou to nutné údaje pro všechny přelety a můžete cestovat od LEO po okolí Země od jednoho bodu k druhému a jednoduše si spočíst svoji raketu. Vždy samozřejmě musíte znát 2 z 3 parametrů s kterými budete dělat výpočet:
rychlost v (dv) , počáteční hmotu Mp a konečnou hmotu Mk .
V počáteční hmotě musí být všechno: suchá hmota stupně, jeho palivo, plná hmota dalších stupňů, náklad. Potom platí:
v = Isp . ln (Mp/Mk), Mp = Mk. e ^ (v/Isp), Mk = Mp / e ^ (v/Isp)
Rovnice platí jen pro inertní prostředí bez gravitace. Proto u v (dv) v gravitační poli pro odlet ze ze Země nebo z Měsíce se musí brát tzv. „charakteristické rychlosti“, které zahrnují i gravitační, případně atmosférické ztráty a jsou to konstanty.
[upraveno 27.11.2019 17:32]
citace:Alchymista
Otázkou je aký dlhý pobyt na LEO, Starship vydrží?
Napríklad aj Shuttle raketoplán mal mať tú dobu pobytu na LEO obmedzenú.
... to bylo dáno především spotřebou energie nutné pro udržení systémů v chodu (a posádky naživu). Navigace, komunikace, chlazení, systémy podpory života ...
Standardní mise byla plánovaná do cca 10 dní (plus rezerva několika dní). Prodloužené mise si vezli v nákladovém prostoru (na jeho zadním konci) paletu EDO se dodatečnou zásobou paliva (H2+O2) pro energetický systém (H2 a O2 pro palivové články). Existovala i možnost přidání druhé palety EDO pro lety v délce kolem 30dní, ale toto nebylo nikdy operačně použito.
Energetický systém STS byl schopen dodávat ustálených 21kW po celou dobu letu (s možností krátkodobé dodávky 36kW po dobu 15minut). Režijní spotřeba raketoplánu při obsazení 7 lidmi byla 14kW. Zbylých 7kW bylo k dispozici pro experimenty v nákladovém prostoru.
V rámci letů k ISS došlo k instalaci propojení ISS-STS a možnosti částečně napájet připojený raketoplán z energetického systému stanice (dostupný výkon 8KW od ISS ale nekryl celou spotřebu raketoplánu). Dva takto vybavené raketoplány byly odlehčeny demontáží propojek pro EDO palety.
Nejdelší mise raketoplánu Columbia trvala 17dní a 16hodin (s jednou EDO paletou).
Už si nepamätám v ktorej debate to bolo, ale bolo to tu. Myslím že to bolo po havárii Columbie.
Niekto tu tvrdil že raketoplán bol konštruovaný iba na určitý počet cyklov, keď sa konštrukcia zahreje na Slnku a ochladí v tieni.
Hmm.. Raketoplán bol oblepený vrstvou "keramiky".
Teda neviem, či to vtedy dotyčný nepreháňal.
Ale čisto plechovú konštrukciu, by to mohlo zhuntovať veľmi rýchlo.
Deklarovaný zámer je akési aktívne chladenie.
Striedanie teplôt, dokáže zničiť už karosériu negarážovaného auta na povrchu Zeme.
Na koľko, je táto moja obava racionálna?
Neviem čo sa dá v tomto, očakávať od nerezu. [upraveno 27.11.2019 22:55]
Buďto som vymyslel zase nejaký pseudoproblém, alebo tá vec bude potrebovať doslova "garáž", alebo aspoň "slnečník" všade kde bude dlhšiu dobu parkovať.
Niečo čo obsahovali pôvodné projekty ISS, kým sa ešte nevolala ISS.
Cesta na Mars?
Šesť mesiacov na to bude z jednej strany pražiť Slnko, z druhej v tieni sa to bude snažiť ochladiť na kryogénnu "teplotu".
Nech to bude mať aktívnu termoreguláciu akú chce.
Pred cestou, to bude treba zatiahnuť do orbitálneho doku, doslova garáže, tam sa na dopravný prostriedok vrhne partia montérov, lebo roboti to asi nezvládnu, a zafačujú to ochrannou vrstvou navyše ako egyptskú múmiu.
Takú predstavu o tom aspoň mám.
Aj preto vás s tými stanicami, furt otravujem.
citace:
Obousměrná cesta na Měsíc je náročná, ale teoreticky když ořežu všechny mnou uvažované rezervy na minimum (a nechám Starship na LLO odložit cca 40 tun paliva pro zpáteční odlet z LLO k Zemi), tak by mělo stačit i jen 8 dotankování na kruhové LEO (standardní). To už je trochu představitelnější, než těch 15 až 16 dotankování "s rezervami".
Kdyby se z LLO na Zem vracel prázdný Starship s hmotou 120 +15 =135 tun potřebuje pro TEI cca 40 tun paliva. Aby ho nechal na LLO, pro návrat z LLO na Zem, musel by nést nějakou oddělitelnou nádrž se stykovým, přečerpávacím a stabilizačním zařízením. To vše je hmota navíc, ale řekněme, že je zahrnuta v těch 40 tunách (přesně vychází 37 tun).
Pokud by NASA chtěla od SpX dopravit na povrch Měsíce např. náklad 50 tun, bude Starship pro start z povrchu Měsíce na LLO již bez jakéhokoliv nákladu potřebovat 225 tun paliva. Pro přistání z LLO na Měsíc (stejné dv jako při startu) bude konečná hmota na povrchu 135 + 225 + 50 = 410 tun . K tomu bude potřebovat počáteční hmotu 685 tun, tedy 685-135-225-50 = 275 tun paliva pro přistání z LLO na povrch. Neboli, kvůli přistání z LLO a návrat na LLO (pro dopravu na povrch 50 tun nákladu) spotřebuje Starship 225 +275 = 500 tun paliva, to je cca 4 tankery na LLO.
Přitom, kdyby Starship zůstal na LLO a vypustil jednoduchý přistávací expendable lander s 1 motorem a nákladem 50 tun pro NASA, suchou hmotou 10 tun, tento lander by spotřeboval pro přistání jen 40 tun paliva.Starship by se mohl hned vrátit na Zem. Pro start z LEO na LLO s landerem s celkovými hmotami 135+50+10+40 = 235 tun spotřebuje Starship cca 480 tun paliva, to je 4 starty SHS
To opět ukazuje, že jakékoliv krkolomné konstrukce se Starshipem jen za účelem, aby nepřibyl jednoduchý přistávací modul jsou samoúčelné a ve výsledku značně dražší, protože startovní cena navíc 4 SHS bude značně větší než výrobní cena malého landeru + 40 tun paliva. To si již dávno spočetla NASA pro Apollo a nyní i pro Artemis.
[upraveno 28.11.2019 09:19] [upraveno 28.11.2019 12:31]
citace:Přitom, kdyby Starship zůstal na LLO a vypustil jednoduchý přistávací expendable lander s 1 motorem a nákladem 50 tun pro NASA, suchou hmotou 10 tun, tento lander by spotřeboval pro přistání jen 40 tun paliva.Starship by se mohl hned vrátit na Zem. Pro start z LEO na LLO s landerem s celkovými hmotami 135+50+10+40 = 235 tun spotřebuje Starship cca 480 tun paliva, to je 4 starty SHS
Naprosto souhlasím. Doprava nákladů (landerů, paliva, dílů "gateway") na NRHO nebo LLO, bez přistávání na povrchu Měsíce, je určitě ideální způsob využití Starshipu v programu Artemis. O tom není sporu. Uvidíme, jestli tato možnost bude opravdu využita. Rozhodnou příští dva roky (do té doby musí Starship začít fungovat podle předpokladů, protože jinak přijde o možnost se na Artemis podílet).
Ten nápad cestou vykladať palivo a potom si ho zase vyzdvihnúť, je zaujímavý.
Len tú externú "bandasku", by bolo optimálne umiestniť v EML2 natrvalo.
Aj keď nejdete až na povrch, ale "iba" na LLO.
:)
Záleží na počte, tých ciest samozrejme.
Pri jednej ceste sa to nevyplatí. Ale ak chcete tú trasu využívať s vysokou permanenciou, a uskutočniť tých ciest desiatky ak nie stovky, kumulatívna úspora bude značná.
Paradoxne pri snahe zavrhnúť použitie čerpacej stanice, ste navrhli prípad pri ktorom sa jej použitie zjavne vyplatí.
:)
vyborny napad s tou bandaskou. Ale robit z toho trvalu cerpacku, z toho mi zavana zase 10 rocny vyvoj. Musi to dlhodobo odolavat prostrediu, musi to mat nejaky pohonny a orientacny system...
Ked si len "odlozim" na LLO bandasku, tak staci aby tam vydrzala zopar dni. Stacil by komunikacny system a nejaka pasivna stabilizacia. To mi ovela viac evokuje nejaku len mierne upravenu seriovu nadrz.
citace: Doprava nákladů (landerů a paliva) na LLO nebo NRHO, bez přistávání na povrchu Měsíce, je určitě ideální způsob využití Starshipu v programu Artemis. O tom není sporu. Uvidíme, jestli tato možnost bude opravdu využita.
Také si to myslím. Při porovnávání 2 startů expendable SLS ( u prvého letu, kde ponesou Lander s palivem, Orion, modul NRHO ) se 3 tankery a 1 nákladní SHS by mohlo použití SHS vyjít levnější. Uvidíme, všechny tyto diskuse jsou založeny na předpokladu, že Starship dovede přistávat na Zemi jak z LEO, tak z LLO nebo NRHO. [upraveno 28.11.2019 13:15]
@PinkasJ
Optimálne by bolo, keby ten pre dopravu od LEO k Mesiacu vôbec na Zemi nepristával, ale po aerocapture - aerobraking cvičení, zaparkoval na LEO..
Potom preložiť "kontajnery", znovunatankovať a znvu k Mesiacu..
..
Napríklad "podvozok".. Načo so sebou až k Mesiacu vláčiť "nohy", keď ich vôbec nepoužijete? [upraveno 28.11.2019 12:53]
@ alamo
To by sice bylo hezké – o jeden start tankeru méně, ale pak by stejně musel startovat jiný s nákladem . Také by měl nějak upraven nákladní prostor a uchycení pro náklad a druhý náklad by mohl být zcela jiný. To by musely být zavedeny unifikované kontejnery. Nicméně je to dobrý nápad, ušetřilo by se palivo pro návrat z LEO a a tím násobně víc paliva k vynesení tohoto paliva určeného pro návrat až na LLO nebo NRHO a zpět. Snad se někdy v budoucnu uplatní.
Takový aerobraking na LEO bych viděl užitečný u vesmírného tahače, ale Starship je jako tahač moc těžký a má zbytečně moc motorů.
[upraveno 28.11.2019 15:05]
@PinkasJ
Špecializovaná verzia.
S tej veci sa dajú časom odvodiť odlišné verzie, pre každú špecifickú úlohu.
..
Tie štandardizované kontajnery, nejaké bude treba zaviesť.
Zásobovanie základne si okrem prepravy "veľkých vecí" bude vyžadovať aj dopravu napríklad potravín, menších vedeckých prístrojov atď.
Tiež budú musieť byť nejak rozumne zabalené.
..
Samozrejme čas strávený na LEO..
Bude to chcieť už poriadnu "garáž". [upraveno 28.11.2019 13:36]
citace:Takový aerobraking na LEO bych viděl užitečný u vesmírného tahače, ale Starship je jako tahač moc těžký a má zbytečně moc motorů.
S tímto také souhlasím. Výhodnější mi připadá specializovaný tahač (mnohem lehčí než Starship).
Naopak tahat Starship po každé misi zpět na Zemi má dobré důvody v možnosti důkladné kontroly a případných oprav nebo modernizace.
Napadlo mne ještě, že Starship by teoreticky téměř z každého svého nákladu (například landeru) mohl udělat "vícenásobně použitelný prostředek" i když ten by tak původně vůbec nemusel být navržen. Starship by ho prostě ve svém nákladovém prostoru dovezl ze Země k Měsíci (např. na NRHO) a pak zase zpět na Zemi (po návratu landeru z Měsíce). To by se mohlo opakovat několikrát dokola se stále stejným Starshipem i landerem. Tyto moje úvahy jsou ale asi už moc krkolomné. Uvidíme, co a jak skutečně bude.
citace:
Tyto moje úvahy jsou ale asi už moc krkolomné. Uvidíme, co a jak skutečně bude.
To vůbec není krkolomná úvaha, ale dobrý nápad. Starship má být navržen pro přistávání na Zemi i s nákladem (např. vesmírní turisté). Proč by nemohl odvézt zpět lander již bez paliva? Mohl by odvážet zpět i celé moduly NRHO na př, pro opravu, nebo modernizaci, samozřejmě posádku NRHO pro vystřídání, atd. Pokud bude Starship fungovat jak má, toto by bylo asi také jeho přirozené využití, nejen nosit náklady od Země. Navíc celý systém by byl znovupoužitelný. [upraveno 29.11.2019 09:00]
v takom prípade (návratový lander) je ale hmotnosť landeru 10 ton hoodne optimistická pre náklad ~50 ton a ~60 ton paliva na zostup a návrat.
Ck >11, IMHO príliš krehké aj pre nižšiu mesačnú gravitáciu. A ťažšia a pevnejšia konštrukcia sa zasa podpíše na dopraviteľnom náklade.
@ Alchymista
Já jsem v příspěvku 28.11.19 , 8:42 měl na mysli jednostupňový expendable lander jen pro přistání na Měsíci se suchou hmotou 10 tun, palivem 40 tun a nákladem 50 tun. To je zcela realistické Ck. Ten dvou, nebo třístupňový lander NASA má podle pana Hoška limit od NASA 45 tun. Nevím, zda je to suché hmoty nebo s palivem, ale asi to bude i s palivem, neboť Boeing navrhuje ho vynést jedním letem i s palivem pomocí SLS Block 1B. Celková hmota landeru proto bude zřejmě mírně nižší a suchá hmota by mohla být 10-20 tun. Náklad na Měsíc samozřejmě značně nižší, než 50 tun. Takový lander bez paliva by Starship snadno odvezl z NRHO na Zem. [upraveno 30.11.2019 08:27]
Univerzálne riešenie podľa mňa neexistuje.
Napríklad s landerom.
V prvej fáze postačuje dvojstupňový "Apollo LEM na steroidoch" (+ interorbitálny ťahač?), to je jasné.
Lenže výhliadkovo, ak sa zavedie zásobovacia linka, jednoduchšie by tam bolo dovážať palivo pre jednostupňový viacnásobne použiteľný.
Potom je tu voľba paliva.
Ak sa má používať metán - kyslík pre Starship, je logické použiť ho aj pre lander.
Lenže výhliadkovo na Mesiaci bude jednoduchšie vyrábať vodík kyslík.
V Blue Origin s tým zdá sa počítajú, a už dávnejšie zmenili plány, druhý a tretí stupeň New Glenn bude vodíkový, napriek tomu že vodík si žiada objemnejšiu nádrž a je kryogenicky a všeobecne technologicky náročnejší, rovnako tak ich pripravovaný lander.
Asi ide o očakávanie toho, ako rýchlo sa ťažba a spracovanie vody na Mesiaci rozbehne.
..
Povedal by som, že dnes sa robia strategické rozhodnutie, podľa toho aké má kto dlhodobé plány.
A to ktoré sú "správnejšie" ukáže budúcnosť.
[upraveno 29.11.2019 20:36]
..
A preto som navrholval, namiesto hotového paliva voziť na LEO vodu a tam ju spracúvať v rafinérii.
Áno je to "zdržiavanie", ale to som sa dozvedel už pred desiatimi rokmi.
Štandard sa ale nakoniec, môže presadiť len jeden.
Hm.. Iba ak by to dopadlo ako s benzínom a naftou?
[upraveno 29.11.2019 20:46]
