SpaceX pro NASA vyvine zjednodušenou Starship pro přepravu astronautů na povrch Měsíce
NASA ve čtvrtek oznámila, že vybrala návrhy společností Dynetics, Blue Origin a SpaceX, které vyvíjejí systémy pro přistání astronautů NASA na Měsíci v roce 2024. SpaceX pro tyto účely navrhla zjednodušenou variantu své kosmické lodi Starship, která nebude vybavena tepelným štítem ani aerodynamickými řídícími plochami. Tato Starship by po dotankování na oběžné dráze Země dokázala k Měsíci dopravit až 100 tun nákladu a následně by sloužila k přepravě astronautů z oběžné dráhy Měsíce na povrch a zpět. Předtím ale SpaceX plánuje provést řadu misí, které mají ukázat připravenost Starship na lety s astronauty.
Finalisté výběrového řízení NASA na vývoj lunárního přistávacího systému pro lidskou posádku (Zdroj: NASA)
Vybrané firmy
Do výběrového řízení NASA na vývoj lunárních přistávacích modulů pro lidskou posádku se přihlásilo celkem pět společností, z nichž agentura v dubnu vybrala tři finalisty – Dynetics, Blue Origin a SpaceX. Návrhy firem Boeing a Vivace byly zavrhnuty. Pojďme si vítězné koncepty krátce představit a následně se podrobněji zaměříme na návrh SpaceX.
- Blue Origin vede „National Team“, který dále zahrnuje společnosti Lockheed Martin, Northrop Grumman a Draper. Navržený systém se skládá ze tří hlavních částí – přeletového modulu (Draper), landeru (Blue Origin) a odletového modulu (Northrop). Vynesení má zajistit raketa New Glenn společnosti Blue Origin. Tento tým v první fázi obdrží od NASA 579 milionů dolarů.
- Další tým vede společnost Dynetics, která ve spolupráci s několika dalšími firmami, mezi kterými je například Sierra Nevada Corporation, navrhla znovupoužitelný lander ALPACA. Vynesení zajistí raketa Vulcan společnosti ULA. Tým obdrží 253 milionů dolarů.
- SpaceX se o kontrakt ucházelo sólo s upravenou verzí kosmické lodi Starship, kterou vynese raketa Super Heavy. Společnost obdrží 135 milionů dolarů.
Částky, které firmy obdrží v první fázi tohoto výběrového řízení, podle administrátora NASA nijak neindikují, který projekt je favoritem. Hodnoty se odvíjí od mnoha faktorů a velkou roli hraje to, o kolik peněz si jednotlivé společnosti řekly (to se možná stalo osudným návrhu Boeingu, který se přihlásil s integrovaným systémem vynášeným upgradovanou raketou SLS Block 1B). NASA nyní bude s třemi vybranými firmami úzce spolupracovat na vývoji a optimalizacích jejich návrhů a plánů. V únoru 2021 pak dojde k dalším vyhodnocení pokroku a některé z firem mohou být dodatečně vyřazeny.
Cílem je stihnout přistání lidské posádky na Měsíci v roce 2024 v rámci mise Artemis 3. Ta původně počítala s využitím lunární orbitální stanice Gateway, ale podle NASA nakonec nebude pro toto první přistání potřeba. Mise tedy bude probíhat tak, že přistávací systém jedné z firem uvedených výše bude nejdříve dopraven na oběžnou dráhu Měsíce, kde vyčká na přílet astronautů. Ty tam dopraví raketa SLS v lodi Orion. Loď se poté spojí s přistávacím modulem a část astronautů do něj přestoupí. Orion se poté odpojí a zůstane na oběžné dráze, zatímco přistávací systém zamíří na povrch Měsíce. Tam pak astronauté stráví několik dnů, během kterých také vystoupí na povrch, budou provádět experimenty apod. V závěru mise pak astronauté odstartují z lunárního povrchu v modulu některé ze soukromých firem a na oběžné dráze Měsíce opět přestoupí do Orionu, který je dopraví zpět na Zemi.
Lunární Starship
SpaceX se do výběrového řízení přihlásilo se svou kosmickou lodí Starship vynášenou nosnou raketou Super Heavy. Jedná se však o značně upravenou verzi lodi, optimalizovanou pro opakované cesty na povrch Měsíce a zpět na oběžnou dráhu. Součástí návrhu je demonstrace dotankování Starship na zemské orbitě před cestou k Měsíci. Administrátor NASA Jim Bridenstine k návrhu SpaceX uvedl:
Lidé si možná řeknou: „Bože, vždyť jim ta Starship nedávno vybuchla. Proč jim dáváte kontrakt?“ Důvodem je to, že SpaceX je velmi dobrá v postupném testování a následných úpravách. Tohle pro ně není nic nového. Pokud bude návrh SpaceX úspěšný, bude to představovat revoluci. Sníží to náklady a umožní komerční aktivity, o kterých jsme dosud jen snili. Pevně věřím, že Elon Musk uspěje.
Nejvýraznějšími změnami oproti normální Starship je absence aerodynamických řídících ploch a tepelného štítu. Tyto prvky jsou totiž potřeba pouze během návratu na Zemi, ale lunární Starship v tomto případě zůstane na Měsíci. Z oficiálních obrázků této lunární varianty Starship lze také vyčíst, že na špičce lodi budou umístěny solární panely a astronauté se z lodi dostanou na povrch Měsíce pomocí jakéhosi výtahu.
Zajímavá je také bílá barva lodi. Důvodem by mohl být přínosný efekt na tepelné vlastnosti nebo prostě jen líbivější vzhled. Normální Starship nátěr mít nemůže, protože by se opálil při návratu atmosférou. V tomto případě ale také může jít jen o uměleckou nepřesnost a loď ve skutečnosti bude mít normální ocelový povrch.
Upravená kosmická loď Starship pro lunární program Artemis agentury NASA (Zdroj: SpaceX)
Otazník také visí nad způsobem přistání na povrchu Měsíce. Na obrázku, který zachycuje okamžik těsně před přistáním, je vidět, že loď má tři atmosférické Raptory a tři vakuové, ale žádný z nich není zažehnutý. Jeden motor každého typu je na obrázku oranžový, což má nejspíš značit, že nějakou dobu hořely, ale před přistáním byly vypnuty.
Co tedy zajišťuje měkké přistání, když jsou Raptory vypnuté? Nabízí se několik možností. Elon Musk například nedávno odpověděl na otázku, jak bude Starship přistávat na Měsíci, když tah byť jen jednoho Raptoru je vzhledem k nízké lunární gravitaci moc vysoký. Uvedl, že stačí dosáhnout nulové rychlosti těsně nad povrchem, protože následný „pád“ na povrch nebude rychlý. To by teoreticky znamenalo, že Starship by si při přistání vystačila jen s Raptory.
Upravená kosmická loď Starship pro lunární program Artemis agentury NASA (Zdroj: SpaceX)
Situaci ale komplikuje to, že Raptory jsou tak silné, že například podle Roberta Zubrina to znemožní přistání na neupraveném povrchu Měsíce. Proud spalin by v podstatě vyfoukal kráter v regolitu a loď by se po přistání převrhla. Zároveň by byl měsíční prach natolik urychlen, že by mohl dostat až na orbitu Měsíce, což by způsobilo další komplikace. Že nejde o plané obavy, potvrzuje skutečnost, že SpaceX už nějakou dobu studuje vliv spalin na měsíční regolit během přistání Starship ve spolupráci s NASA.
K rozřešení nám pomůže bližší pohled na oficiální obrázek přistávající Starship. Loď je totiž ještě nad povrchem a Raptory jsou vypnuté, ale v horní části Starship si můžeme všimnout jakýchsi bílých trysek. Někteří je sice považují za světla, ale to mi přijde mimo a pravděpodobnější je, že jde o manévrovací trysky. Ty budou výrazně slabší než Raptory a navíc jsou umístěny výše, takže by neměly mít tak velký vliv na lunární regolit. Plán SpaceX je tedy možná takový, že během cesty z oběžné dráhy na povrch Měsíce zajistí velkou část potřebného zpomalení Raptory, ale ty pak budou před přistáním vypnuty, aby spaliny neposlaly prach až na oběžnou dráhu, a měkké přistání pak zajistí menší trysky.
Otázkou je, o jaké trysky vlastně jde. Starship měla být původně vybavena výkonnými manévrovacími motory, které by spalovaly metan a kyslík, tedy stejné látky jako Raptor. Avšak v zájmu urychlení vývoje má být první verze Starship vybavena jen běžnými (a slabšími) dusíkovými tryskami stejně jako Falcon 9. Elon Musk ale v minulosti uvedl, že je stále v plánu časem implementovat ty silnější metanové.
Trysky na obrázku září bíle, což by indikovalo spíše dusík, ale opět se vracíme k tomu, že umělecké rendery nemusejí být 100% přesné. Nápovědou by ale mohl být doprovodný dokument, který NASA vydala po oznámení finalistů výběrového řízení. Ten obsahuje obecné odůvodnění, proč NASA vybrala zrovna tyto tři firmy. Dokument neobsahuje skoro žádné technické informace, ale u SpaceX mě zaujala zmínka o manévrovacím systému Starship, který je oproti již ozkoušeným systémům „velmi komplexní“ a jeho vývoj podle NASA „vyžaduje značné množství času“, což by mohlo potenciálně ohrozit včasné dokončení projektu. To mě vede k názoru, že manévrovací trysky budou spíše ty metanové, protože to právě představuje vývojové riziko. SpaceX totiž dosud vyvinulo pouze jednoduché dusíkové trysky pro rakety Falcon a dále hydrazinové trysky Draco a SuperDraco pro lodě Dragon.
Zmíněný dokument dále vyzdvihuje, že navrhovaná Starship by byla vybavena dvěma plně redundantními přetlakovými komorami. Ty by sloužily pro oblékání a svlékání EVA skafandrů pro dva až čtyři astronauty najednou. To umožní provádění delších exkurzí na povrch. Dalším velkým pozitivem Starship je rozměrný obytný prostor a možnost dopravit na Měsíc až 100 tun nákladu. NASA si také pochvaluje potenciál Starship pro budoucí plány agentury na trvalou a udržitelnou přítomnosti lidí na měsíčním povrchu.
SpaceX také uvedlo, že než Starship v roce 2024 dopraví astronauty na povrch Měsíce, loď i nosná raketa by tou dobou už měly mít za sebou mnoho misí. Ty tak můžou posloužit jako demonstrace funkčnosti technologií potřebných pro bezpečné provedení lunární mise pro NASA. Konkrétně SpaceX očekává, že do roku 2024 bude mít Starship za sebou tyto milníky:
- Start rakety Super Heavy
- Znovupoužití Starship
- Orbitální let Starship s dlouhým trváním
- Let Starship dál než na nízkou oběžnou dráhu
- Demonstrace orbitálního tankování Starship
- Demonstrační přistání na Měsíci v roce 2022
Dvě propojené lodě Starship při orbitálním tankování (Zdroj: SpaceX)
NASA všechny zaslané návrhy vyhodnotila jak z technického hlediska, tak z hlediska managementu. Návrhy Boeingu a Vivace byly vyřazeny už na začátku a ze zbylých tří byl nejlépe posouzen plán týmu Dynetics, který získal hodnocení „velmi dobré“ v obou kategoriích. Na druhém místě byl Blue Origin s „přijatelným“ hodnocením technické stránky a „velmi dobrým“ managementem. SpaceX získalo v obou kategoriích pouze „přijatelné“ hodnocení. Mezi příklady důvodů pro toto hodnocení patří celkově riskantní a náročný koncept Starship a dále také zpoždění SpaceX ve vývoji Crew Dragonu a Falconu Heavy.
Toto je zatím poslední z několika projektů, na kterých SpaceX v poslední době spolupracuje s NASA. Kromě studií orbitálního tankování a vlivu raketových spalin na lunární regolit je SpaceX také součástí programu CLPS, jehož prostřednictvím budou různé soukromé firmy dopravovat menší náklady na povrch Měsíce. Před pár týdny pak bylo oznámeno, že SpaceX bude se svou novou lodí Dragon XL zásobovat chystanou lunární orbitální stanici Gateway.
Podpořte projekt ElonX
- Mise Starlink 10-9 - 25. 7. 2024
- Mise Starlink 9-4 - 20. 7. 2024
- Daily Hopper: Nehoda Falconu 9 a problémy Starlineru - 19. 7. 2024
Je to trošku napřed, ale když vidím že starship možná bude vyráběna v mnoha různých podobách, napadla mě i možnost že by se v případě ohrožení země asteroidem mohla udělat Starship s větší nádrží trávyterá by na špičce měla jakýsi pomyslný kleště. Taková loď by se mohla zakousnout do asteroidu a pomocí raptorů vychýlit Asteroid z kolizního kurzu. Vím že jsem nevymyslel nic nového ale teď se to Díky spacex zdá reálné.
Asteroid mířící k zemi 30 km/s a v opačném směru letící SS podobnou rychlostí mi nepřijde jako šance na zakousnutí. To je reálnější naplnit špičku SS betonem a kinetickou silou ho rozbít/odklonit. Byla by to ale asi dost loterie, jestli se trefí.
Lotéria ani nie, keď dnešné antibalistické strely vedia zostrelit raketu a dokona MIRV čo sú celkom malé objekty tak myslím navigovať presne k veľkému šutru problém nebude.
U rychlostí 10 km/s a vyšších (u střetu s asteroidem to může být víc než 70 km/s !!) narážíme na limity výpočetní techniky, optických a radarových senzorů, přesnosti palubních hodin a jemnost práce manévrovacích trysek.
Ne že by nešel ten šutr trefit, ale je otázka jak přesně. Jestli se podaří trefit bod potřebný ke změně trajektorie (ev. prostý střed v případě pokusu o rozbití).
MIRV je krasně lokalizovatelný radarem a dráhu tudíž není těžké spočítat s celkem slušnou přesností a precizně si to raketa doladí svým radarem. Spočítat dráhu asteroidu plus mínus trvá třeba týden optickým pozorováním (aktivní radary mimo Zemskou orbitu nemáme) a na nějakou slušnou přesnost je potřeba několik průletů kolem Země. A rychlost je neporovnatelná
Obávám se že trochu přeceňujete schopnosti lidských raket. 😀
Pokud bychom o středně velkém asteroidu věděli dlouho dopředu bylo by potřeba dopravit tam spíš iontové motory co pracují dlouhodoběji (a které jsou až 10x efektivnější než chemické rakety, podle hmotnosti paliva), nebo použít jiný fikanější způsob odklonu (solární plachta, postříkat asteroid bílou barvou a nechat asteroid odklonit sílou slunečního záření atd.).
Každopádně pokud už byste posílal chemickou raketu, tak byste ji nejlépe využil jako řízenou střelu (kinetická energie roste se čtvercem rychlosti) kterou byste navedl do protisměru (tak byste dostal další bonus energie “zdarma”).
Těžko říct kde je hranice kdy taková mise má smysl. Úplně malé asteroidy zachytí atmosféra (děje se tak každou vteřinu už miliardy let). Čeljabinský “drobeček” měl rozměry při vstupu do atmosféry asi 15 až 17 metrů, hmotnost 7 000 až 10 000 tun a explodoval silou termojaderné hlavice (naštěstí ve výšce 40 km), ten by snad šel odklonit, kdybychom to věděli dopředu (byl objeven až zpětně na snímcích z doby pár hodin před dopadem).
A cokoli většího už nejde reálně odklonit přímých šťouchancem (tam by se musely nasadit ty solární plachty, iontové motory nebo něco podobného).
Ještě jedna myšlenka k tomu obrázku. Ta bílá barva může znamenat i to že tato speciální SS pro měsíc nebude ocelová, ale z lehké slitiny. Ocel u měsíce jen zvedá hmotnost. Namáhání konstrukce u startu z měsíce nebude tak velké.
Pořád ale musí odstartovat ze Země se 100 t nákladu. A navíc by to znamenalo úplně přepočítat celou SS z hlediska pevnosti a nové tlakové zkoušky, jen tentokrát s řádově dražším materiálem 😀 A to celé kvůli jednomu exempláři.
ano znamená to to celé přepočítat, ale konstrukce zůstává. Nemyslím že to nakonec bude jen jeden exemplář. A pokud to bude opakovaně startovat z měsíce tak se ušetřit pár kilo opravdu může hodit. Můj odhad je že doprava paliva k měsíci nebude zadarmo a tak by se ta práce mohla vyplatit.
Přepočítat … je to nejmenší.
Ale nebyli by schopni to postavit … tvarování, svařování atd… všechno by bylo zásadně jiné.
Podívej se kolik práce jim dá teď, aby postavili tu nerezovou… a není to o počítání. Je to o postavení…
konstrukce jsou nádrže (a ty chcete měnit), takže zbývají motory a avionika
Dobrý den, trochu fabuluji, protože nemám páru v kolika metrech nad povrchem mají mít nulovou rychlost a kdy tedy vypnou Raptory (aby neudělali kráter do Měsíce), ale přistávání na manévrovací trysky, ještě vlastně na stlačený dusík to s tím teda pěkně fláknou (a kráter stejně vznikne při následném výbuchu).
Spékání měsíce při přistání, já nevím, oni každou drobnost ladí roky, přijde mi to na dlouhý lokte. Navíc by jim po určité době došla plocha co ještě není spečená.
K čemu ale potřebují atmosférické motory? Upravená Starship přeci nepotřebuje atmosférické motory. Nahoru ji vytáhne Super Heavy. Pak už poletí vzduchoprázdnem nebo skoro-vzduchoprázdnem. Na Zemi se už nikdy nevrátí. Bude přeci pendlovat mezi oběžnou dráhou Země a Měsícem. Takže si myslím, že upraví ty atmosférické Raptory na nižší výkon tak, aby byly “šetrné k měsíčnímu povrchu” a mohli nějak “udržitelně” přistávat 🙂
1) Manévrovací motory mají být i na normálních SS “horké” – metan/LOX. S přistáváním “na přebytek tahu” mají více než dost zkušeností (takhle přistávají Falcony).
2) Ehm… a jak se ta SS dostane ze Země na oběžnou dráhu když ji sebereš 3 motory? (A navíc vac raptory nemají schopnost vektorování tahu – s tak velkýma tryskama tam není místo na kývání).
Na oběžnou dráhu ji dostane Super Heavy. Vektorování tahu nepotřebuje, nehoupe tam moře, nefouká vítr, na manévrování má manévrovací trysky, stejně jako Apollo 🙂
Na oběžnou dráhu ji nedostane Super Heavy, tam se dostane sama Starship.
Tak ji tam doveze Super Heavy! Kapito?
A jak by to ta SH udělala? Ta končí tak zhruba v 1/3 “cesty” na oběžnou dráhu…
(Doufám, že nejseš jeden z těch, co si myslí, že dostat se na oběžnou dráhu = vyletět dost vysoko).
Asi tě zklamu, ale takhle to moc nefunguje hele.
Mno pak ti asi prozradíme tajemství: něco mezi 2/3 a 3/4 rychlosti potřebné pro dosažení oběžné dráhy si SS musí dodat sama.
Ano, v té výšce jsou jen zbytky atmosféry. Ta trocha neefektivity výměnou za roky bádání stojí.
To není vůbec o efektivitě motorů nebo o nějaké atmosféře nebo neatmosféře – sice tam ještě nějaký odpor atmosféry je … ale tohle je především o gravitační ztrátě.
V době oddělení SS od SH – je hmotnost SS cca 1500 tun. 3 VAC raptory mají tah “jen” zhruba 600 (když se jim povede ta optimalizace tak řekněme 700tun) … oproti řekněme 1200 – 1300 tunám tahu pokud je tam všech 6 motorů. A tah vs hmotnost dává zrychlení…
Pokud ubereš ty 3 prostřední raptory – tak pošleš zrychlení prakticky na polovinu, tím té lodi bude déle trvat zrychlování a tím stráví delší dobu v “pomalejších” stavech, kde je vysoký podíl gravitační ztráty… Takže tím prakticky budeš násobit gravitační ztráty – a to zejména ještě v té “nejpitomější” době, kdy ta loď je nejtěžší a nejpomalejší – tedy v době, kdy gravitační ztráta je relativně největší).
Možná až budu mít chvíli, tak to proženu simulátorem, aby bylo vidět, co to přesně udělá s rychlostí, ale hrubým odhadem, vynechání těch 3 raptorů by udělalo v nosnosti daleko daleko větší sekeru, než jejich ponechání tam, a zcela reálně by hrozilo, že bys nemusel doletět ani na LEO…
(A nahradit ty 3 raptory jedním vac motorem – taky není možné – nevejde se tam (natož s vektorováním), nehledě na to, že by to příliš nepomohlo).
Zaujal mne ten simulátor. Co to je za program? Dá se to sehnat?
Atmosférický potřebujou pro řízení lodi pří brždění u měsíce. Ty vakuový jsou napevno, takže potřebujou atmosférický. Proto je u 3. obrázku 1 vac a 1 sl “rozpálenej”.
Wow toho jsem se nevšiml zde případně detail motorové sekce
Osobně se stále více přikláním k tomu, že zařazení SpaceX do uzšího výběru tří “finalistů”, je především politické gesto. NASA tím velmi silně dává najevo, že SpaceX důvěřuje – naopak Boeing důvěru nedostal, ale vyloženě mimo není, protože se SLS se nadále počítá. Kromě toho je to také pošťouchnutí ze strany NASA vůči ostatním ve stylu “přestaňte se držet tolik při zdi”. Reálně si ale myslím, že žádná skutečná šance pro to, aby Starship přistávala s lidmi za čtyři roky není. Sice si myslím, že tou dobou už Starship bude létat, ale na vymyšlení a vybudování celého systému na podporu života je to strašně málo času (ale rád bych se mýlil).
Na druhou stranu Starship by nakonec nemusela zůstat v užším výběru vyloženě jako lander s lidmi, ale mohlo by jít o celkovou změnu či alespoň zásadní posun v koncepci celé výpravy. Starship by mohla přistát jako nepilotovaná a nést obrovské množství vědeckého i technického vybavení a zásob. Samotný lander (ať už od National team nebo Dynetics) by mohl přistát vedle s větší posádkou, než se v tuto chvíli očekává (minimálně jeden z nich má prostor pro šest lidí, ale výprava by měla být jen čtyřčlenná), navíc by celá mise mohla trvat výrazně déle. Také by se mohlo hned na místě začít s přípravou trvalejší základny – Starship by se nemusela vracet a mohla by sloužit jako obytný prostor; tím by mohla nést ještě větší náklad.
Tak zasa k tým systémom podpory života, SpaceX vyvynula pre CD vlastný systém a nemyslím že bude pre SpaceX to zväčšiť. Najväčší dôraz sa kladie na riadiace systémy aby boli spoľahlivé a predsa len malá kapsula si vyžaduje podstatne väčšiu bezpečnosť ako 1000m3 veľký priestor. To čo používa CD by sa dalo kľudne použiť len zväčšiť zásobu a vytvoriť novú ventiláciu, nútený obeh vzduchu, predsalen naháňať vzduch v malom CD je iné ako naháňať vzduch vo veľkej Starship ale Artemis stále počíta so štvoricou astronautov 😀 Toho by som sa nebál, v skutočnosti teda NASA certifikovaný systém podpory života ktorý môžu použiť majú. Niej pre 100 ľudí ale 7 no zmenia sa len objemy. Problém by som videl len v tankovaní na obežnej dráhe a pristávania niekoľko 100t beštie na mesačnom regolite. Uvidíme za 10 msiacov ktoré majú na riešenie takých zádrhelov a 135mil. USD.
Neslo by pristavani i start vyresit vytvoreni vytisknute “betonove” plochy z mesicniho regolitu v miste kde by dochazelo k vicenasobnemu pristavani?
Ano to by šlo, ale má to svá “ale”. Tak například musíte nejdřív na tom místě přistát s “tiskárnou” a vyrobit přistávací plošinu, dále se na tu plošinu musíte trefit. Na Zemi to není problém máme tu GPS navigaci (s obyčejnou zvládnete přesnost kolem 4-5 metrů pokud použijete přesnou (asi tak 150x dražší) tak jste schopen dosáhnout přesnosti 1 cm v určení polohy), ale na Měsíci nic takového není. Dají se sice použít radiomajáky ale to je další infrastruktura. Něco takového bych viděl reálně postavené u stálé Měsíční základny pro pravidelné zásobovací lety. Dovolím si jedno přirovnání, pro přistání (a následný průzkum) na pustém ostrově si také nevyberete to největší dopravní letadlo ale použijete něco menšího (asi vrtulník) co je schopno přistát i odstartovat téměř odevšad.
Tím ovšem nechci tvrdit že to nejde, zrovna teď se mi v hlavě rýsuje několik možností jak to vyřešit. Třeba použít nohy podobné těm na 1. stupni F9 akorát výškově nastavitelné (ano StarShip je těžší, ale Měsíc má 1/7 gravitaci a nohy nemusí být jenom 4…).
S tím přirovnáním to je dobré, ale jak víme co je “velké”? Mě spíš připadá, že Starship je normální velikost, taková dodávka a to ostatní je spíš něco jako záchranný člun nebo padák. Posuzuji to podle toho jaký prostor tam reálně člověk může mít.
myslím, že by to ani nemusela být “tiskárna” – posypat to termitem a zapálit. A ty radiomajáčky nejsou problém, ty jen stačí náhodně rozházet kolem přistávací plochy a pak zaměřit jejich polohu. Nepotřebují žádné přesné umístění.
To jsem zvědavý, jak StarShip zapadne do architektury Gateway-Orion. Zatím mi to přijde jako by chtěli zaoceánskou lodí zásobovat tábor skautiků.
Start ok, ten si umím představit. Ale na ten stačí jen vakuové Raptory, proč by měla mít měsíční SS ty atmosférické?
Dotankování na oběžné dráze, přelet. Na oběžné dráze Měsíce čeká na Orion. Jak se bude připojovat? kde bude port? Bude jen jeden? A pak z Orionu přestoupí do 100x větší SS jen 2 ze 4 kosmonautů. Hmmm. Tak ať už tam přestoupí všichni čtyři. Ne?
SS přistane. Paráda. Vyloží 100 tun nákladu. Ve dvou práce na měsíc. Základna je založena při jediném letu.
Vystartuje zpět, na dráze kolem Měsíce se spojí s Orionem, který se vrátí na Zemi…a pak? Jak SS znovu natankují a naloží novým nákladem? Jak se spojí s Gateway? To jí budou doplňovat XL Dragonem?
Přijde mi, že při použití SS, nějaký Orion a Gateway celé přistání na Měsíci jen komplikují.
Možná proto ten komentář k pokročilému manévrovacími systému. Řekl bych že manévrovani na oběžné dráze měsíce kolem podstatně menší stanice a rakety bude daleko větší oříšek než přistání na měsíci. Určitě to bude chtít šílenou certifikaci.
Tam je otázka že či bude Starship dokovať k GAT alebo GAT dokovať k Starship.
Gateway má hmotnostní limit pro dokovací lodě. Zřejmě s těžší lodí nedokáže udržovat orbitu/manévrovat. Když by se ale tato úloha přenesla na SS, tak kdo ví…
– Tak dopravit 100 t nákladu pro budoucí základnu zní lákavě. I patra skatutíků si ráda postaví stálou osadu.
– Menší atmosférické se dokáží více naklopit, než jedna vakuová. To si myslím, že bude důvod.
– Současné koncepty počítají s menším landerem, pokud by vyhrál tento, tak asi nebudo problém nechat přistát 3 členy. Jeden na Orionu zůstane, aby dohlížel na loď.
– Náklad bude určitě v nějakých kontejnerech, takže by to nemuselo být tak hrozné, Ne jako u zásobování ISS kde jsou jednotlivé položky dost limitované průměrem dokovacího portu.
– nejspíš se vrátí na tankovací dráhu kolem Země a tam jí dotankujou, neupravená SS má zvládnout cestu zpět i s přistáním.
Určitě to už teď propočítávají chytřejší mozky než jsme tady my. Jen bych upozornil, že váha paliva pro motorické brždění u Země (zaparkování na oběžné dráze) bude nejspíš řádově vyšší než váha tepelného štítu pro přímé zabrždění o atmosféru (a přistání na Zemi).
Pokud nenechají letět nějaký tanker i k Měsíci, tak skoro určitě nepůjde dosáhnout plné nosnosti 100 tun na povrch Měsíce aby se mohla loď vrátit zpět na Zemskou orbitu. Osobně si tipnu 20-30 tun. A pak je otázka k čemu vám bude prázdná lunární Starship u Země.
Myslím že znovupoužitelné budou když tak jen posádkové lodě (a menším nákladem). U nákladních lunárních by se vyplatilo zcela je osekat na jednorázové, dopravit na povrch 100 tun a ještě jim možná zbyde dost tun paliva v nádržích pro potřeby základny, nebo odlétajících pilotovaných lodí.
Musk původně předpokládal, že pokud bude plně natankovaný Starship startovat z excentrické parkovací dráhy u Země, bude schopný doletět na Měsíc, přistát na něm ze cca 100 t nákladu , odstartovat a doletět k Zemi a přistát na ni.
Ten zjednodušený měsíční Starship nebude mít tepelný štít, takže se na Zem nevrátí a pravděpodobně nebude schopen se navrátit ani na nějakou parkovací dráhu u Země. Co s ním bude, to Musk prozatím neprozradil.
Tak NASA/SX to určitě počítá daleko lépe, to bez debat.
Ten tepelný štít je potřeba při vstupu do hustší atmosféry, přibrzdit o atmosféru by si mohlo i tato. A tankovací orbita má být hodně eliptická.
Co s natankovanou lodí na Zemské orbitě? Nevím jestli půjde znovu naložit, ale může letět zpátky na Měsíční orbitu (tam může být třeba další SS tanker kde vyloží část paliva) a dál pendlovat mezi povrchem Měsíce a Gateway/Orionem.
Při ceně SS co EM slibuje, tak jednorázová raketa na Měsíc je za pac a pusu, takže proč ne.
Pokud vím, tak NASA potřebuje, aby lander vrátil kosmonauty zpátky na Orion u Měsíce, o dalším osudu se nehovoří, asi vůbec nepředpokládá, že by se vrátil k Zemi.
Jak jsem psal, tak měsíčnímu Starshipu už žádné palivo na přechod z přeletové dráhy z Měsíce na jakoukoliv parkovací dráhu u Země žádné palivo nezůstane a bez tepelného pláště o zemskou atmosféru při své rychlosti nemůže ani zavadit.
Samozřejmě, že brzdit může. Jen záleží v jaké výšce 😉 ISS o atmosféru brzdí celou dobu a o aerodynamice, nebo tepelné odolnosti, se u ní nedá mluvit ani šeptem. Navíc kolem tepelného štítu pro SS tolik veletočů, že tam je těžko hádat. V jeden čas EM dokonce tvrdil, že SS možná nebude potřebovat tepelný štít vůbec (a to šlo o vstup do atmosféry)
Je třeba si uvědomit, že od Měsíce přiletí Starship téměř 2. kosmickou rychlostí tj. cca 11,2 km/s, aby se dostal na orbitální rychlost cca 8 km/s tak musí najednou ubrzdit ten rozdíl, jinak se jen odrazí na velice protáhlou eliptickou dráhu. Snad by se za nějaký dlouhý čas se dostal na vhodnou dráhu, kde by se snad mohl znovu natankovat, ale zda bude použitelný to je vsázka do loterie.
Vzpomeňte ti si, co se říkalo při návratech Apolla od Měsíce o úzkém koridoru a nebezpečí shoření lodi nebo odletu na nepředvídatelnou dráhu.
Je tu však jiné řešení – snížení nosnosti Starshipu, např. na 50 tun, to by zřejmě skutečně mohl pendlovat mezi Zemí a Měsícem. Kolik by však potřeboval dotankovat paliva, to neumím říci. Ono totiž to jsou všechno dohady a plány, nikdo nedovede dnes spolehlivě sdělit finální parametry SH/SS.
Porovnáváte vstup do atmosféry s parkováním na orbitě. Atmosféra houstne až někde kolem 100 km možná trochu níže a tam už tepelný štít je potřeba.
tocha paliva ješte zbývá, to co by SS použila na přistání, může tedy přibzdit i motorově
>proč by měla mít měsíční SS ty atmosférické
napadá mě jen to že vakuové jsou napevno přidělané a jen atmosférické se mohou natáčet a tím pádem řídit přistání
Přesně tohle si myslím taky. NASA Starship zase tak moc nevěří (jednotlivci z NASA možná jo, ale celá NASA ne), ale představa že by se to SpaceX náhodou povedlo a NASA by v tom nebyla nijak zapojená, to riskovat nebudou.
Vážně si NASA myslí, že to stihnou do roku 2024? Mě přijde spíš, že berou Starship spíše jako koncept, který nebude ještě nějaký čas fungovat, ale až bude, tak by mohl vybudovat například povrchovou základnu. Ale chápu, že se snaží co nejvíc tlačit, aby dostali nějakou tu podporu. Jenom mi přijde vtipné výškové porovnání všech landerů.
S ohledem na to jak opatrně NASA přistupuje k ověřování technologie svých pilotovaných letu na ISS, tak si myslím, že termín přistání v roce na Měsíci v r. 2024 a to u všech tří koncepcí. Určitě to je řádově náročnější a riskantnější.
NASA bude muset přehodnotit svoje postoje a vše řádně urychlit. Čína má silné vesmírné ambice a Američané si moc dobře uvědomují, že by záhy mohli ztratit svůj technologický náskok. Už nejsou 90´léta, kdy nebylo vlastně kam spěchat.
NASA už vyrábí vše co potřebuje je už jen na vítězích tendru aby dodali landry v čas a v požadované kvalitě. Největší šance na včasné dokončení má asi BO ale ještě by to chtělo raketu, aby nemuseli škemrat u Spx
Já myslím, že EM by jim jí velmi rád prodal. A pak by si to ještě pár let užíval 😀 Když je ochotný vynášet konkurenci Starlinku, tak proč ne tohle. Odmítnutí mu tu zakázku od NASA nevrátí a aspň si ukousne i kousek té prestiže být u toho, když se lidi vrátí na Měsíc.
Pochopitelně by to se tomu EM nebránil, ale pro BO by to byla pěkná potupa 😀
😀
Problém je nejen přistání, ale i start na neupraveném povrchu Měsíce. Při startu bude již Straship lehčí (vyložený), ale zde by asi i silné manévrovací trysky moc nepomohly.
Taky dosti pochybuji, že bude stačit jeden tankovací let. Celkové potřebné delta v bude o něco menší, než v původní s přistáním na Zemi, ale přesto bude dosti velké (odhaduje asi 80% naplnění nádrží při odletu z oběžné dráhy u Země.
Někde asi na kosmonautixu byla zpráva o firmě (jméno jsem zapomněl) která plánuje zpevnit regolit před přistáním svého landeru asi “visením” několik vteřin nad povrchem a regulováním trysky (aby se povrch spekl do krusty).
ALE i v případě pokud to funguje, tak to bude know-how té firmy a vůbec není zaručené pro jak velké (těžké) objekty se to dá aplikovat.
Firma to je Masten Space Systems a nejde len o to že bude tryska taviť materiál, ale v podstate bude striekať materiál na povrch raketovým motorom do ktoého bude vstrekovaná prášková alumina, tá sa bude samozrejme v spalinách taviť.
https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2020_Phase_I_Phase_II/Instant_Landing_Pads_for_Artemis_Lunar_Missions/
A co pouzit Dragon XL k doprave nejake jednoduche pristavaci plosiny na povrch Mesice. Mam na mysli,ze XL (ktery bude zasobovat Artemis) dopravi na LEO Mesice plosinu a ta by mohl pomoci svych vlastnich jednoduchych motoru pristat na povrchu. Nevim jestli to je vubec realne,ale Dragon XL je prakticky hotova zalezitost,otazka zni jak technologicky narocne by bylo vytvorit tuto plosinu. Nicmene plocha plosiny by musela mit min dvojnasobne vetsi plochu-prumer nez Starship tzn by se musela na povrchu mesice rozlozit.
Je to jen uvaha
Dragon XL určitě nebude schopný dopravit plošinu. Navíc jak by jsi ji chtěl na tom Měsíci připravit na přistání starship?
Tak silné “manévrovacie trysky” budú to popravde pristávacie trysky a budú musieť byť dosť silné spomaliť do istej miery natankovanú Starship v mesačnej gravitácii, teda budú schopné Starship aj odlepiť od povrchu. Bude stačiť možno 100-200 m kým zapália Raptory ktoré sa postarajú o vzostup na obežnú dráhu. Ohľadom toho detaily sa dozvieme najskôr (ak Elon nebude tweetovať) až po 10 mesiacoch čo bude plynúť aktuálny kontrakt a počas ktorých sa budú pripravovať detailné návrhy.
Jeden tanker stačiť nebude kde to beriete ten jeden? Aj samotná NASA píše
“Several Starships serve distinct purposes in enabling human landing missions, each based on the common Starship design. A propellant storage Starship will park in low-Earth orbit to be supplied by tanker Starships. The human-rated Starship will launch to the storage unit in Earth orbit, fuel up, and continue to lunar orbit. “
https://www.nasa.gov/feature/nasa-selects-blue-origin-dynetics-spacex-for-artemis-human-landers
Voľne preložené niekoľko rozdielnych Starship bude plniť rôzne úlohy pre umožnenie pilotovaných výprav na povrch mesiaca, každá vychádzajúca z dizajnu bežnej Starship. Starship pre uskladnenie paliva bude parkovať na LEO a bude predom zásobená tanovacími Starship “tankermi”. Pilotovná Starship odštartuje k zásobníkovej Starship, tam natankuje a vydá sa k Mesiacu.
Pokud vím, tak největší tah rakety je zapotřebí v okamžiku startu, kdy je v nádržích nejvíce paliva.
Nádrže Starshipu pojmou cca 1200 tun paliva, jedna tankovací loď vynese cca 100 tun paliva. Takže zjednodušeně pro plné natankování je zapotřebí cca 12 letů tankovacích lodí. Z toho hlediska je úplně jedno zda bude Straship, který poletí k Měsíci čerpat palivo z jednotlivých tankovacích lodí, nebo ze zásobníku na oběžné dráze.
Jedno to není. Jde o logistiku.
Se “skladem” ti technicky stačí 3 starship a 1 superheavy a je daleko bezpečnější (jen jedno spojení kritické lodi s tankerem), rychlejší pro tankovanou loď (vše čeká připravené na přílet kritické lodi) a mnohem tolerantnější k “nehodám” (pokud má jeden za startujících tankerů potíže – nic moc tě netlačí – prostě kritická loď neodstartuje, dokud nahoře nebude depo plné a připravené).. a depo můžeš tankovat měsíce předem…
Bez skladu bys musel mít buď X tankerů, které by čekaly všechny nahoře …. nebo by tankovaná lod musela čekat než všechny odstartují nebo to párkrát otočí. (Otočku pod 6 hodin nezvládneš – start, přiblížení, samotné tankování, vyčkávání na vhodnou pozici pro přistání, přistání, kontrola, natankování SS … a to v tom ještě nemáš započtena startovací okna). Otočka pod 12 hodin = zázrak. Nehledě na problém v případě zdržení jednoho či dvou tankerů. … takže bys těch SS aSH potřeboval mnohem více, schopných startovat prakticky zároveň (13 startů během 2-3 dnů?) nehledě na nároky na infrastrukturu a logistiku paliva na zemi – tankování 5500 tun LM/LOX na každý z těch startů v tomto intervalu).
Z hlediska o čem jsem psal tj. počtu tankovacích letů je to jedno. Vy píšete o něčem poněkud jiném, v tom můžete mít pravdu.
Osobně si myslím, že starship je přirozeně ženskýho rodu. Přecijen je to loď.
Není třeba to se silou těch manévrovacích trysek přehánět.
Ve vakuu cca 20m za raptorem – nebude žádné velké drama (spaliny mají nízký tlak). Pokud bys vynuloval rychlost 20m nad povrchem a nechal to spadnout – tak bys dopadnul rychlostí cca 30km/h (byls někdy na trenažeru nárazu v autě?). Pokud budu počítat, že bude přistávat macek 500t (100t loď, 100t náklad, 300t palivo) – tak pokud by ty manévrovací motory dokázaly dát tah celkem 50t (tj. 1/4 raptoru) – tak bys dosednul rychlostí kolem 18km/h… nic co by tlumiče nezvládly a loď nezažívala vcelku běžně.
Pro srovnání pozdější Apolla se nechávala spadnout z výšky cca 6-8 metrů – což je dopad kolem 16 km/h…
Pro start není žádný důvod nepoužít raptory (potřeboval bys tah alespoň cca 130-150t – tj. 3/4 raptoru – a nemyslím, že by to tam někdo montoval, když to v podstatě není třeba).
I já jsem počítal s hmotností při přistání 500 tun. Při tíhovém zrychlení na Měsíci 1,8 m.s-2 je tíha měsíčního Starshipu v tomto okamžiku cca 900 kN, což je necelá polovina tahu Raptoru (cca 2000kN).
Z jaké výšky volného pádu toho Starshipu jsou tlumiče schopny tuto velkou hmotnost utlumit si netroufám posoudit, ale moc to nebude.
Při startu poběží Raptor téměř na plný tah, takže co neodfoukne při přistání, to dokončí při startu.
Pokud považuje NASA za problém přistání na regolitu s podstatně lehčími landery, tak by to u Starshipu zrovna nezlehčoval.
1) Gravitační zrychlení na Měsíci je 1,62 ms^-² (ne že by to byl nějaký gamechanger, ale jen tak pro přesnost).
2) Pokud jde o získání perspektivy… Od motorů při běžném provozu trápí loď přetížení nějakých 5G (a to je “softwarový” limit na tah)… pro představu, pokud bych těch 18 km/h (viz výše) tj 5 m/s zabrzdil na metru dráhy tlumičů, tak to máš přetížení o něco málo více než 1G… Pokud zaflekuješ auto ze 30 km/h, tak zažiješ něco podobného.
Nejlehčoval bych to, ale zase to není takové děsivé drama.
S tím zrychlením na Měsící máte pravdu, přehlédl jsem se.
Ty tlumiče moc neřeším, poněvadž mi připadá celkem jedno zda Raptor je vypnut 1 m nad zemí, nebo 10 m či 20 m. Stejně tam ty spaliny doletí, poněvadž je po cestě nic nezabrzdí.
Pokud jde o tu poslední úvahu… zapomínáš na rozptyl.
Ještě doplňuji pro Raptor – výtoková rychlost spalin je cca 3 km/s, množství spalin je cca 500 kg/s, což určitě nějaké problémy s regolitem vyvolá.
Ještě je potřeba myslet na ten náklad co tam doveze, aby neskončil někde odfouknutý, nebo zasypaný regolitem. Převrácení nějakého kontejneru by asi taky nebylo žádoucí.
Myslím, že máme opravdu štěstí že Jim Bridenstine je otevřený novým nápadům a SpaceX aktivně podporuje. Dokážu si představit, že pro mnoho lidí je Starship až příliš neortodoxní.
Jenom si říkám jak strašně muselo být v tom roce 2008 obtížné prosadit podporu soukromých firem pro mise NASA.
Dekuju za opet skvely clanek se spoustou informaci, ktere jsem jinde v rychlosti nevidel ani v anglictine (napriklad ze kritika komplexity motoru se tyka novych uvazovanych thrusteru take). Zkusim se konecne prokousat zas k tomu Patreonu a prispet. Diky moc