Podívejte se, jak by mohl probíhat test přistání Starship na Měsíci
Na Internetu se objevila nová neoficiální animace, která pěkně znázorňuje, jak by mohlo probíhat první přistání Starship na Měsíci. K němu by mělo dojít v roce 2024 s lunární verzí Starship (HLS), kterou SpaceX vyvíjí pro NASA. Video konkrétně ukazuje rozličné fáze plánované testovací mise bez posádky, která zahrnuje kromě vynesení samotné lodi HLS také několik tankovacích letů pomocí dalších Starship. Video, které jsme pro vás přeložili do češtiny, rozhodně stojí za zhlédnutí, ale obsahuje také pár nepřesností a spekulativních prvků, na které si posvítíme v následujících odstavcích.
Video od 3D grafika Nicka Henninga ukazuje všechny fáze zkušební mise lunární Starship (Human Landing System neboli HLS), která poletí bez lidské posádky a je oficiálně plánována na rok 2024. To zahrnuje starty rakety Super Heavy s několika verzemi Starship, orbitální dotankování, cestu HLS k Měsíci a poté přistání na povrchu. Pořadí a typy startů však nejsou vyobrazeny zcela správně. Autor videa předpokládá, že nejdříve bude na oběžnou dráhu Země dopravena loď HLS, která poté bude postupně dotankována pomocí dalších Starship. Avšak z oficiálních dokumentů, které byly zveřejněny v rámci zamítnuté žaloby Blue Originu, víme, že SpaceX plánuje orbitální tankování pojmout jinak.
Aktuální koncept lunární Starship pro NASA (Zdroj: SpaceX)
Nejdříve bude na orbitu vynesena speciální verze Starship, která bude uzpůsobena pro dlouhodobější skladování pohonných látek na oběžné dráze při kryogenních teplotách. Přesnou podobu této lodi neznáme (a její název byl v soudních dokumentech zatajen), ale lze očekávat minimálně nějakou tepelnou izolaci nádrží a asi i nějaký chladící systém pro udržování skladovaného metanu a kyslíku při kryogenní teplotě. A tato „orbitální čerpací stanice“ už nejspíš na oběžné dráze zůstane dlouhodobě, protože na rozdíl od běžné Starship se nebude potřebovat vracet zpět na Zemi. To znamená, že nebude potřebovat tepelný štít ani aerodynamické klapky.
Neoficiální představa orbitálního tankování HLS (Autor: ErcXspace)
Tato čerpací stanice dorazí na orbitu prázdná a teprve poté bude naplněna pomocí několika dalších lodí Starship ve variantě „tanker“. To zpočátku může být v podstatě běžná nákladní Starship, ale časem nejspíš uvidíme nějakou upravenou podobu, která bude optimalizovaná pro účely dopravy pohonných látek na oběžnou dráhu. Čerpací stanice může být naplněna v předstihu a pak na orbitě vyčkat na přílet lunární Starship. Ta se totiž také dostane na zemskou oběžnou dráhu se skoro prázdnými nádržemi, protože většinu pohonných látek spotřebuje na dosažení orbitální rychlosti. HLS se tedy před cestou na Měsíc nejdříve připojí k orbitální čerpací stanici, která lodi dodá potřebné zásoby kyslíku a metanu.
Dřívější plán orbitálního tankování Starship „záděmi k sobě“ (Zdroj: SpaceX)
Proces orbitálního tankování je ve videu podle mě také vyobrazen nepřesně. Lodě jsou k sobě připojeny boky, což je správně, jelikož původní plán tankování „záděmi k sobě“ už neplatí. Lodě ve videu jsou ale každá natočená jiným směrem, což by znamenalo, že metanová nádrž jedné lodi by byla naproti kyslíkové na druhé lodi a naopak. Ne, že by bylo nemožné lodě tankovat i takto, ale myslím, že by to zbytečně komplikovalo potřebná potrubí a související prvky. Video dále správně ukáže, že při tankování budou lodě urychleny pomocí manévrovacích trysek. Důvodem je to, aby pohonné látky pod vlivem mikrogravitace jen tak nepoletovaly v nádržích, a místo toho se díky zrychlení přesunuly do míst, odkud je lze spolehlivě odčerpávat.
Neoficiální představa orbitálního tankování Starship bokem (Autor: ErcXspace)
Video zároveň ukazuje jakési nafukovací airbagy a jistící tyče, které usnadní proces tankování. Zde jen podotknu, že toto je pouhá spekulace autora, jelikož asi nikdo kromě SpaceX nebo NASA zatím neví, jak přesně bude dokování dvou Starship ve výsledku vypadat. Stejně tak zatím nikdo nedokáže s jistotou říct, zda přistávací nohy a dokovací port budou mít aerodynamické kryty, které budou během letu odhozeny, jak to ukazuje video. Otázkou také zůstává, kolik tankovacích letů bude vlastně potřeba před cestou k Měsíci. Video vyobrazuje celkem čtyři tankovací mise, ale bůh ví, kolik jich nakonec bude potřeba. Bude to hodně záviset na finální nosnosti Starship a také na tom, zda bude SpaceX chtít HLS dotankovat doplna, i když by pro konkrétní misi stačilo nádrže naplnit třeba jen do půlky.
Neoficiální představa potenciální podoby Starship ve verzi tanker (Autor: Kimi Talvitie)
Provádění tolika startů v relativně krátkém sledu před každou cestou na Měsíc má usnadnit rychlá znovupoužitelnost rakety Super Heavy a Starship. Zde má hrát velkou roli také Mechazilla, jak se přezdívá mechanismu na orbitální rampě pro Starship, který má umožnit zachytávání raket i lodí při přistání. Díky tomu může mít Starship vyšší nosnost (nejsou potřeba přistávací nohy) a zároveň je možné rakety i lodě hned po přistání umístit na vypouštěcí stůl, rychle zkontrolovat a opět provést další start. Odpadá tak složitá manipulace s raketou vysokou jako mrakodrap kvůli přesunu z místa přistání na startovní rampu. Teoretický princip fungování Mechazilly hezky znázorňuje video. Teprve praxe však ukáže, jestli je tento způsob přistání dlouhodobě schůdný. Mimochodem, ve videu probíhají všechny starty ze Starbase v jižním Texasu, ale v případě HLS je asi pravděpodobnější, že kvůli zapojení NASA bude startovat spíše z Floridy, kde SpaceX momentálně chystá rovnou dvě různé orbitální rampy pro Starship.
Orbitální rampa pro Starship s Mechazillou ve Starbase (Foto: @cnunezimages)
Autor videa dále předpokládá, že HLS si vystačí s třemi vakuovými Raptory. To zní na první pohled logicky, protože HLS se přece nebude vracet na Zemi, takže k čemu by byly Raptory optimalizované pro fungování v zemské atmosféře, že? Jenže to je chybné uvažování hned ze dvou důvodů. V první řadě by pouhé tři motory nejspíš neměly dostatečný tah na to, aby vůbec dostaly loď na oběžnou dráhu při startu ze Země. I u běžné Starship se počítá s tím, že loď po oddělení od Super Heavy zažehne všech 6 Raptorů (3 vakuové a 3 atmosférické). Jinak by totiž byly gravitační ztráty moc vysoké a lodi by došlo palivo ještě před dosažením orbitální rychlosti. Druhým důvodem je to, že vakuové motory jsou fixní a nejsou tedy schopny náklápění, které je potřeba pro řízení směru letu. I kdyby tedy HLS dostala více vakuových Raptorů, aby měla dostatečně vysoký celkový tah, nestačilo by to. Atmosférické motory jsou sice ve vakuu méně efektivní, ale zato jsou schopny naklápění, což je nezbytné pro správné nasměrování lodi během zážehů. Elon Musk navíc v loňském rozhovoru uvedl, že HLS pravděpodobně bude mít stejné uspořádání motorů jako běžná Starship. Není tedy důvod předpokládat, že si vystačí jen s těmi vakuovými.
Přistání HLS na Měsíci pomocí speciálních trysek (Zdroj: SpaceX)
Co se týče letu k Měsíci a následného přistání na povrchu, tato fáze je podle mě ve videu vyobrazena správně s ohledem na informace, které veřejnost má v současnosti k dispozici. Elon Musk ale loni naznačil, že výsledná podoba HLS nakonec může být odlišná od původního konceptu, se kterým se SpaceX ucházelo o tento kontrakt NASA. Tato původní verze například zahrnuje speciální trysky v horní části lodi, které by sloužily pro přistání na měsíčním povrchu. Důvodem je obava, že Raptory mají příliš vysoký tah, což by mohlo způsobit, že proud spalin při přistání udělá díru do regolitu, která pak znemožní stabilní dosednutí lodi. Musk ale naznačil, že se loď bez těchto trysek možná obejde a vystačí si s Raptory. Zatím ale není nic finální.
Sýr vynesený na oběžnou dráhu v nákladním Dragonu (Foto: Chris Thompson)
Video končí úspěšným přistání HLS na Měsíci, otestováním výtahu pro přepravu astronautů z lodi na povrch a vypuštěním nákladu ve formě bochníku sýra. Tím autor odkazuje na první orbitální misi Dragonu, při které byl nákladem právě sýr, což byl vtípek ze strany SpaceX. Sýr párkrát obletěl Zemi a po návratu Dragonu byl vystaven v centrále SpaceX v Hawthorne.
Pokud se ve videu znázorněná testovací mise stihne v roce 2024 a bude úspěšná, ostrý let s astronauty by následoval nejdříve v roce 2025 v rámci mise Artemis III. To je však obecně považováno za dost nerealistický termín, takže návrat astronautů na Měsíc očekávejte spíše ještě o něco později. Termín totiž závisí nejen na připravenosti HLS, ale také lodi Orion, rakety SLS a vývoji nového typu skafandru pro výstup astronautů na měsíční povrch. O tom, jak přesně bude probíhat mise Artemis III s přistáním astronautů na Měsíci, si můžete přečíst v našem starším článku.
Přispějte prosím na provoz webu ElonX, aby mohl nadále zůstat bez reklam. Podpořte nás pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už finančně přispěli. Děkujeme!
Podpořte projekt ElonX
- Mise Starlink 12-1 - 20. 11. 2024
- Mise Starlink 9-13 - 19. 11. 2024
- Daily Hopper: Ruské výčitky, klapka v ohrožení a inspirace přírodou - 16. 11. 2024
1.věc co mi přijde divný, to ty tankery budou mít půlku lodi prazdnou?? Myslel jsem že ten prostor co u jiných verzí lodí bude sloužit jako nákladní nebo obytný bude využit jako další nádrž, nebo ještě spíš že prostě celý vnitřní objem lodi bude 1 velká nádrž
2. To jak loď pod sebou vyhrabe díru v regolitu, na to se opravdu těším
3. Stále mi nějak nedochází proč SpaceX chce za každou cenu přistávat na Měsíci se Starship a s tím spojené i to směšné spouštění astronautů tím výtahem, proč nevyvinou jen nějaký malý lander tak jako všechny ostatní firmy? Nejsou peníze, takže možná později??
4. proč astronauté neletí rovnou v HLS, rozhodně bude větší a pohodlnější než Orion,……..ahh počkat na toto si umím odpovědět sám
… protože by to byl důkaz toho že celá práce a xx utopených miliard v programu SLS a Orion byly zbytečné
Celkem komická situace jak u Gateway bude zaparkovaný maličká loď Orion současně se Starship-HLS která bude “stejně” velká jako celá stanice včetně Orionu
Směřují to k Marsu. NASA se bude nosnost HLS hodit. Bude to veliké.
Tanker jsem viděl nekde na videu, že by měl mít v prostoru takovou gumovou šprcku k naplnění.
ad 4. Protože podle zadání byla ve výběrovém řízení poptávána pouze přeprava astronautů z oběžné dráhy Měsíce NRHO na jeho povrch a zpět na NRHO.
Mise Artemis III nemá využívat Gateway.
tim spíš mi nedává smysl proč tam bude přistávat taková obrovská raketa
Před oznámením kontraktů na podrobné studie landeru byl v diskusních fórech diskutován lander založený na využití systémů vyvinutých pro pilotovanou kosmickou loď Crew Dragon a vyvíjených pro budoucí nákladní kosmickou loď Dragon XL. Pouhé tři hodiny před zveřejněním výběru (30.4.2020) napsal Eric Berger na Twitteru do té doby tajnou informaci, že SpaceX nabídlo Starship. Vaše obavy v mnohém připomínají tehdejší komentáře překvapených diskutujících pod Bergerovou informací:
https://twitter.com/SciGuySpace/status/1255844530689134593
Proč by měli vyvíjet nějaký lander zbytečně navíc? Jak by tam dostávali materiál? Není to NASA, aby pálili peníze jen tak, nemají čas, musí makat, takže žádné blbosti nedělají.
Proč vyvíjet lander? …úspora peněz, PALIVA , ČASU…..?
Jak dostat na Měsíc material? …třeba stejně jako se dostal Curiosity a Perseverance na Mars, a Skycrane by se jednoduše vrátil na orbitu,
rozhodně jednoduší a úspornější než aby tam a zpátky pendlovala obrovská těžká raketa
Četl jste něco o programu artemis?
Jak jsem napsal v předchozím komentáři, Honza1616 určitě není se svými obavami sám. Mimochodem, když už vyzýváte Honzu1616 k nastudování informací o programu Artemis – na kosmonautixu dnes vyšel o tomto programu článek obsahující mimo jiné aktuální pracovní manifest se současnými daty letové připravenosti Orionu a Starship pro Artemis III.
Jako vždy kvalitní, od dobrého autora 🙂
Jsem rád, že vidíš realitu.
Jak stohoven?
Peněz? Takže vývoj dvou věcí bude levnější, než jedné? Paliva? Jako že je spasí těch pár tisíc dolarů? Vážně? Čas? Jako že dva projekty budou časově méně náročné, než jeden? Skycrane by se jaksi na orbitu nedostal, nemá na to palivo ani motory a i kdyby se tam dostal, tak co potom kus železa bez energie a paliva.
a vývoj orbitální a Lunární Starship snad taky jsou 2 ne ?
Paliva?… Ano…paliva, kolik tun sežere tak velká raketa a kolik sežral přistávací modul Apolla, v modernizované verzi by dnes byl jistě ještě efektivnější, nemluvě o logistice a tankování takového množství paliva, pokud vím a bylo to i v článku, budou potřeba 2 rakety (SH+SS) k cestě na Měsíc tedy palivo i pro druhou raketu, tedy i dvojitá šance že se muže stát nehoda.
Čas… ano čas…. k tomu navazuji na první větu, jsou ve výboji 2 vlastně 4 verze StarShip,
HLS, Tankovací, klasická cestovní, a nákladní, minimálně teď kdy se tlačí na termíny by si SpaceX mohlo HLS a tankovací SS odpustit a nechat si ji na později až budou chtít létat k Marsu, místo toho vyvinout jednoduchou “plechovku” která bude mít 4 nohy a motor, velikostí bude minimálně 1/4 velikostí i váhou
Skycrane pro dopravu stavebního materiálu by samozřejmě musel být proporčně větší než ten co letěl na Mars, řekněme 3-4x,
po uvolnění nákladu dejme tomu 10t, by sám o sobě vážil třeba 1t a při síle měsíční gravitace by mu stačilo pár set litrů paliva, (viděno při startu návratového modulu Apolla z měsíce) a opět toto by při dnešních možnostech bylo jistě efektivnější
v podstatě by HLS a Skycrane mohlo být jeden a ten samý modul až na to že ten HLS by na sobě vozil nástavbu s obytným modulem, ten nákladní by byla jednoduchá kostra s motorem a nádrží paliva
…na poslední otázku i kdyby se Skycrane dostal na orbitu a co pak s tím kusem železa,
jsem vlastně odpověděl v předchozí otázce,
at už jako s nástavbou a obytným modulem (HLS) nebo prostý nosič nákladu by přistál u Gateway a tam čekal na další práci
představte si že potřebujete na Měsíc dostat 10t matriálu
naložíte ho do rakety která sama o sobě váží cituji…
” Starship má mít suchou hmotnost cca 120 tun, nádrže na 1200 tun pohonných látek”
+10t náklad, tedy asi 1330tun
….nebo bude jednoduší takový návrh jako vyrábí konkurence na ověřených podkladech z dob Apolla
(Lunární modul (extended) 16400Kg) jen prostě o trochu větší a efektivnější
nevím kolik vážila přistávací a návratová část odděleně ale dejme tomu že je to přesně polovina,
pokud by byl Skycrane jen proporčně větší aby pod sebou mohl vést nějaký tubusový obytný modul, řekněme třeba jako Destiny na ISS (14500Kg), tak i s nákladem a palivem pro sestup i návrat a manévrování na orbitě by byl třeba jen 20 tun těžký
nespornou výhodou by bylo že takový modul by už byl ihned plně obyvatelný,
kdežto z SS(HLS) nedokážu si představit jak by tam ta raketa takový modul vyklopila, nejspíš by museli lidé vyložit manuálně stavební materiál tím trapným jeřábem nebo výtahem či co to má být a až pak to tam postavit…
a manipulace s 20t nebo 1330t bude (byl by) docela podstatný rozdíl, jak konstrukčně tak se zásobou paliva
takže tam už i těch pár tisíc dolaru bude poznat
no myslím že tuto diskuzi vzdávám, protože tady je pouze slepá víra, bez možnosti diskuze
co taky čekat na Elonovském webu, podobně by to bylo jistě na webu inklinujícímu k J.Bezosovi,
Možná český Kosmonautix je neutrální ?!
nebyl to právě Elon kdo razil cestu nových myšlenek s cílem jít proti proudu? A házet do placu nové nápady, kde může i ten nejníže postavený zaměstnanec přispět nápadem ?
Vy tady jen každého kritizujete a řídíte se pravidlem ” já jsem zde déle, takže já mám pravdu”
Ahoj,
laický dotaz ohledně startovací rampy a možná už se to vysvětlilo jinde.
Pod startovací lavicí opravdu nebude nějaký odvod spalin a vody? Nějaký trychtýř nebo jak to napsat, který by to celé nasměroval pryč?
Nebo je to možné dlouhodobě provozovat s obyčejnou betonovou plackou?
Omlouvám se, nevím jak to lépe napsat.
Díky
F.
Žádnou šachtu ani deflektor spalin SpaceX momentálně neplánuje. Musk ale před časem řekl, že pokud se to ukáže být omyl, provedou nějaké změny.
Beton se dá pod rampou do měsíce nahradit. Jde o to, neohrozit okolí.
Odletující kusy betonu mohou být nebezpečné právě pro to okolí.
Mohly, proto to je dle dřívějších fotek zelezobeton. Mezi raptory a betonem je 15 m?
Při kreativitě SpaceX bych se nedivil kdyby na ten beton nakladli a testovali tepelný štít.
Teda nemůžu se ubránit dojmu že celé to tankování na orbitě je blbost tak jak je v animaci – není logický důvod proč by nešla na orbitu poslat jedna nebo dvě upravené starship na tankovací satelit – sundat z toho návratové motory, přidat baterie a solární panely pro dlouhou životnost a máte obří tankovací satelit který v průběhu týdnů můžete pomalu dotankovat tak kolik bude potřeba – případně můžete mít na orbitě takto třeba pět plných tankerů. Následně vyletí Starship vybere si tanker, zadokuje a celý ho vysaje do sucha a dotankování můžete opakovat pro další použití.
Tímto způsobem je všechno palivo na orbitě dříve než startuje hlavní loď – obrovsky to sníží pravděpodobnost chyby nebo marného startu hlavní lodi. Také máte na orbitě spoustu paliva pro případ nutného okamžitého letu.
Máš pravdu. A takto to SX i nabídla / plánuje (byl to jeden z bodů, o který s Blue Origin otíral ve své žalobě – že právě ty tankovací lety k depu nemají plánován flight – readines review před *každým* letem).
A píše to i Petr v článku…
A každá tankovaci starship ponese s sebou chlazení paliva? Potřebuješ dostatek kapalného paliva, ne plyn.
Jak to vidíš?
Tepelný štít má i webův teleskop – stačí rozvinout plachtu směrem ke slunci a celý tanker se výrazně ochladí – zpoza té plachty by muselo koukat jen rameno s FVE panely. Každý technický problém se dá řešit – chce to jen chtít a u případného problému se rovnou zamyslet nad řešením
Spousta těch věcí vypadá složitě … ale tam, kde se teplo přenáší pouze zářením i jen bílý nátěr udělá hrozně moc. Hádal bych možná nějaký lehký izolační nástřik a bílý nátěr … a pár opatření, jako umístění solárních panelů tak, aby nepřenášely teplo přímo do konstrukce.
Stačí se podívat, jak řešili zamrzání paliva na horním stupni F9 – místo bílého nátěru, začali používat šedý…
(Štít, který používá Webb by byl totální overkill).
No na kyslík by těch -200C na odvrácené straně JWST bylo tak akorát, na metan je to málo. Dalo by se to řešit tepelným čerpadlem, kde by se kyslík ochlazoval a teplo by se předávalo do metanu. Tím by se to asi celé dalo řešit s jednoduchým tepelným štítem. Otázka je jak spolehlivé řešení by to bylo, těžko říct. Se štítem by asi kyslík byl úplně bezobslužný a metan by se mohl ohřívat odpadním teplem z chlazení elektroniky.
Hlavně by odpadla nutnost logistiky při startu lunární lodě ze země – na orbitě by už bylo připraveno všechno nutné palivo. Stejně k tomu dřív nebo později dojdou že nějakou obří čerpací stanici na střední oběžné dráze zřídí – osobně si nemyslím že to bude na nízké orbitě – na to je tam moc smetí – a lodě co budou potřebovat doplnit palivo se na střední orbitu dostanou vlastní silou téměř vždy. Můj odhad je že to co je v animaci se použije párkrát a začne se řešit velká stanice na orbitě kde bude palivo a časem pravděpodobně i sklad náhradních dílů. Odhaduji že časem udělají ty stanice dvě až tři na různých orbitách aby si startující lodě mohli vybrat tu co jim bude nejvíc vyhovovat vzhledem k cíli jejich cesty.
Žil jsem v domnění, že cerpací stanice bude naopak na nízké orbite.
Má stále palivo překonávat odpor zbytku atmosféry.
Depo dává nejvíce smysl, co “nejdále” (energií) to jde. Tak, aby se tam taktak dohrabal tanker s plným nákladem a SS s plným nákladem.
Pokud by byla zbytečně “nízko” – pak by zbytečně zahazovali potenciál SS.
To je logické, navíc blíže povrchu Země je větší pravděpodobnost srážky s druzicemi. Prece jen to nebude malé těleso.
přesně tím směrem jsem uvažoval když jsem psal že to bude spíše střední orbitální dráha (myšleno někde v půlce mezi LEO a GEO)
Ono když se to tak vezme, tak to depo může výšku dráhy aktivně měnit dle potřeby. Plné může vystoupat a zajistit tak lepší výchozí dráhu pro aktuální misi a pak zase prázdné může sestoupit níže, aby mohlo přijímat další plné tankery. Jistě stálo by to něco paliva, ale pořád by to asi bylo výhodnější, než všechny tankery tahat nahoru a pak zase dolů.
Samozřejmě, že může. Ale moje pointa byla, že nedává moc smysl, aby depo kempovalo (energeticky) níže než je hranice dosahu plného tankeru. Tedy aby depo letělo “naproti” tankeru.
Ono se to nezdá – ale když si to převedeš do čísel – tak plné depo (řekněme 2 000t) při přesunu z kruhové 300km na kruhovou 600km sežere něco přes 100 tun paliva…
Já to vidím trochu jinak, mám depo co nejníže to jde a během pár dnů ho naplním a pak celé depo pošlu na vyšší dráhu. Úsporu vidím v tom, že na tu vyšší dráhu pošlu jen depo a nemusím tam posílat x tankerů a ty tím pádem mají vyšší nosnost a stačí jim méně paliva na návrat. Jinými slovy nemusím zbytečně tahat na vyšší dráhu x tankerů, ale jen jedno depo.
Takže dle tvého příkladu je lepší na tu 600km vysokou dráhu raději tahat třeba deset tankerů místo jednoho depa? Mě se to moc nezdá, ale možná se pletu.
Ok… pokud se o tom chcem dále bavit, tak si ujasněme 2 předpoklady:
1) Toto je spíše konstatování – “kam se plný tanker dokáže dostat” pro mě znamená, že tanker už neunese nic navíc, a dále už se nedostane nepustí ho provozní zásoba paliva (a samozřejmě to znamená, že se odtamtud dokáže vrátit).
2) Tanker nedokáže předat zbývající startovní palivo (tzn. tanker má – svoje provozní nádrže na kyslík a metan, a pravděpodobně jen jednu nákladní nádrž – na kyslík NEBO metan, a dokáže odevzdat vše, co má v nákladní nádrži, ale nic z toho, co mu zbývá v provozních nádržích, i kdyby tam něco zbylo).
Pokud s něčím z toho nesouhlasíš – tak si to ujasněme předtím, než se začnem bavit dále, protože jinak ta debata velmi rychle bude jeden o koze, a druhý o voze.
Samozřejmě souhlas s dodatkem, že tyto nádrže se dají optimalizovat podle toho kam potřebuji palivo dopravit a čím nižší dráha to bude, tím více paliva jsem schopen dopravit v rámci toho, že budou takto nádrže optimalizovány.
I když ani toto nemusí být pravda, protože si myslím, že to bude jinak. Budou přistávací nádrže, které asi budou vždy stejné a budou sloužit na samotný přistávací manévr. No a pak bude prostě něco jako hlavní nádrž a v ní bude palivo na vzlet, manévry na oběžné dráze a na deorbitační zážeh. Po připojení k depu bude možné přečerpat přesně tolik paliva, aby zbylo na návrat. Čím výše to bude, tím méně paliva to bude.
A tady se dostáváme k tomu co jsem psal, že si myslím, že je lepší to přečerpat dejme tomu během dvou dnů na nízké LEO a pak se pošoupnout výše. Úsporu paliva vidím v tom, že na tu vyšší dráhu nemusím tahat x tankerů, ale jen jedno depo, které má menší mrtvou váhu než ty tankery dohromady.
tohle má taky něco do sebe – určitě je to vcelku logická úvaha – druhá věc je že to depo – pokud někdy něco takového postaví nebude mít neomezenou životnost motorů – tzn budou se snažit najít zdravý kompromis výšky – aby to bylo nad 99% smetím na LEO a zároveň dost nízko aby tankovacích letů nebylo tolik. Další požadavek určitě bude aby to bylo dost vysoko na to aby se tam jakž takž dostala Starship pokud bude plně naložená užitečným nákladem – případně bych si uměl představit speciální model pro hluboký vesmír kdy budete mít k starship i nějakou variaci spodního stupně – případně přídavné nádrže – dávalo by to opravdu velký smysl – když máte palivo na orbitě tak chcete mít možnost si ho vzít na cestu sebou co nejvíce aby jste měli velké delta-V mít něco jako přídavnou nádrž co měl raketoplán přidělanou k Starship by dávalo obrovský smysl, je to levné, můžete to vcelku bez problému odhodit v okamžiku kdy vystartujete směrem k Marsu a nestojí Vás to žádné motory navíc. Uměl bych si představit nějaké menší nádrže které nákladní starship klidně prázdné dopraví k takové stanici pro pozdější připojení k lodi na cestu na Mars – umíte si představit toto mít na pomezí únikové rychlosti z orbity plné paliva – takové Delta-V vám dovolí cestu na Mars s neskutečnou nosností užitečného nákladu. Pěkné je že taková konstrukce nemusí být vůbec nijak extrémně pevná – už jste na orbitě – můžete startovat směr Mars opravdu hodně zvolna – klidně s jediným zapnutým raptorem – a postupně budete odhazovat prázdné nádrže. Nebudete tam už totiž muset překonávat negativní zrychlení gravitace – tzn. je jedno jestli budete zrychlovat 60sekund nebo 60 minut.
Na twitteru ukazují různé verze starship.
Twitter.com/StarshipFairing/status/1462180333332439044?t=HObyiZuz359Bw5r2FfmaWQ&s=19
https://twitter.com/StarshipFairing/status/1465802968830251021?t=2NhYD5OJ2e0HdNxCWXf9uQ&s=19
https://twitter.com/StarshipFairing/status/1477399235473682442?t=pJe3B9DrYnwokS2KwRn47A&s=19
Ohledně motorů bych se nebál, půjdou snadno vyměnit jak známe SpaceX.
Možná proto Elon tlačí na výrobu motorů.
Nejvýhodnější řešení je takové, které je nejméně komplikované. Je tedy nepravděpodobné, že tankovací farma bude měnit orbitu. Jak uvádí Invc, bude asi umístěna co nejvýše, kam se dostane tanker. Kruciální otázkou je způsob udržení kapalného stavu média. Osobně se domnívám, že farma bude disponovat rozměrnou konstrukcí, podobně jako Webb, která bude držet napnutou několikanásobnou soustavu vrstvených odrazových fólií. Ty zajistí dostatečný útlum od záření. Bude potřeba odstínit nejen slunce, ale i Zemi… To jestli bude farma nucená disponovat i aktivním chladícím systémem bude záležitost návrhu farmy. V každém případě aktivní chladící systém paliva bude muset mít každá SS, která zamíří na delší dobu kamkoliv mimo Zemi.
Tanker se dostane libovolně vysoko, jediným nákladem je totiž palivo. Pokud jde o náklad, existuje ještě další varianta, depo nízko, naplnit palivem. Přiletí narvaná SS nákladem, depo i se SS upraví dráhu dle zadání pro SS a následně plná SS odlétá z optimální dráhy dál a depo se vrací na nízkou LEO.
Těch variant je nekonečně mnoho a tím, že depo musí mít motor je možné zvolit vždy to, co se právě bude hodit resp. bude potřeba.
Nejdůležitější bude dlouhodobě udržet kapalný stav média. Čím bude farma dále od Země tím lépe. Bude se to lépe stínit. Režim dokování a čerpání bude asi podobný jako zásobování ISS. Prostě SS, nebo tanker, přiletí a zase odletí. Změny orbity zprovozněné farmy asi nebudou příliš žádoucí…
ono by takovou stanici asi už stálo za to vybavit i iontovými motory – to by dost paliva ušetřilo, druhá věc je že plné to bude krutě těžké – to asi žádný ion motor neutáhne, ale prázdné je to něco jiného – na aktivní snížení dráhy by to mohlo být ideální.
Aktivní snížení by se dalo udělat částečně pomocí atmosféry.
v čase 2:09 co to odhazuje ?
aha kryt podvozku zajimave
Rad bych se zeptal jak je to myšleno s předpokládanou potřebou naklapecich trysek motoru pro jednotlivé zazehy. Pokud se jedna o zazehy po cestě, na orbitu Měsíce apod., pak je možné použit běžné manévrovací trysky, zorientovat loď a ve správné poloze zazehnout staticky motor – stejně jako všechny dosavadní vesmírné lodě…
Pro zazehy během urychlení na orbite možná, ale i to se dnes řeší jako výše uvedené.
No a nakonec počet motorů, pokud ma být HLS v podstatě prázdná, možná by to vyšlo i jen s těmi třemi vakuovymi?
1) Jsou potřeba pro řízení cestou ze Země na oběžnou dráhu (uvědom si, že k oddělení stupňů dochází velmi daleko od orbitálních rychlostí)
2) Jsou potřeba při přistávání a startu z Měsíce – opět pro řízení (nevím odkud čerpáš to “jako všechny dosavadní vesmírné lodě”, ale třeba Apollo lander pro přistání měl vektorovatelný motor)…
3) Počet motorů – jen se 3 vakuovými motory, by HLS nedoletěla na oběžnou dráhu (prostě by ji zrychlování trvalo příliš dlouho – a kompenzace gravitačních ztrát by sežrala příliš paliva).
Teda, když vidím tu vysmátou StarShip s přimhouřenýma očima na tom neoficiálním renderu, tak to tankování musí být docela fajn 🙂
HLS má být měsíční lander. Jak to bude s doplňováním paliva u Měsíce? Nebo bude palivo jen na jedno (dvě, tři, …) přistání a zadockování u Gatewaye a pak konec?
To by mě taky dost zajímalo, jak mají toto vymyšlené.
To se těžko odhaduje – když v podstatě neznáme konečné dV, které bude mít SS nakonec k dispozici (per design) a s jakým nákladem skutečně poletí.
Ale přinejmenším u těch prvních po návratu z Měsíce na LLO a předání lidí do Orionu – nebude mít už dost dV téměř na nic (zpět na oběžnou dráhu Země se nemá šanci dostat; teoretický návrat na Zem nepřipadá v úvahu – – na to nebude vybavená; možná by se taktak mohla vrátit na Měsíc … ale můj osobní tip je, že ji se slzou v oku pošlou někam do kráteru …). Teoreticky může nějakou dobu vyčkávat na tanker na oběžné dráze Měsíce, ale to by byla podobná akce, jako bombardování Falkland Britama.
Tak ono to dV může být v podstatě minimální nutné, pak se bude jen měnit čas příletu. I pro ten tanker/tankovací stanici. Nebo to mohou nechat na Měsíci jako základ nebo stav nouze pro měsíční základnu. Každopádně si myslím, že je nesmysl mít na každé přistání nový HSL. Možná ani ne ekonomicky, ale logicky minimálně z pohledu flexibility …
1) Nerozumím jax to myslel s tím “jen měnil čas příletu”.
2) “Nechat na Měsíci”… no to by předpokládalo, že bude mít dost zbývajícího dv pro návrat na povrch. Nezapomeň, že od natankování si provedl TLI, NRHO inj, přechod na LLO, přistání, start, přechod z LLO na NRHO… po tomhle cirkusu bys potřeboval mít dost dv na další přistání…. abys to tam mohl nechat….
3) Pokud jde o dotankování u Měsíce … to palivo se tam musí nějak dostat 😉 Možná se koukni na to bombardování Falkland / Malvín, abys pochopil, o čem mluvím.
1) no potřebuješ přeci takovou změnu rychlosti, aby ses dostal na správnou dráhu a dosáhl cíle. Čím víc rychlosti udělíš, tím víc spálíš paliva a tím rychleji se k cíli dostaneš. A samozřejmě máš nějaké minimální dv, bez kterého se k cíli prostě neodstaneš. Nicméně pokud nejsi limitován časem, tak ti to minimální dv a tím i minimální množství paliva stačí. A tím i snížíš potřebu záporného dv u cíle.
2) Jasně. Nejsem si jistý, jestli budeš na tenhle cirkus potřebovat šestkrát méně energio než u Země, ale zhruba asi jo, ne ?
3) Nechce se mi to počítat, protože je to velmi hypotetická možnost. To možná je reálnější to vyrábění paliva na povrchu Měsíce :-). Jak to bylo s Falklandami samozřejmě vím, jak už z filmu (myslím, že Železná Lady?), tak i z předchozího zájmu. Prostě Vulcan je pro mne jedním z nejhezčích letadel vůbec …
1) aha… tak takto to úplně nefunguje. Vysvětlím později.
2) Nicméně pokud jde o osud HLS aniž bych se pouštěl do fyziky: po Artemis 3 nebude dlouho pro HLS práce (2+ roky). Současný kontrakt je jen na demo a 1 let s lidmi (Artemis 3). Artemis 4 nemá přistávat – jen sestavit Gateway. A další přistání mají být až v rámci budoucího programu, který se teprve bude soutěžit na jaře. A … SLS
1) nebo postupné navyšování apogea, aka Beresheet. Prostě čas vyměníš za palivo …
2) jo, z toho vlastně víceméně vyplývá, že otázka je pouze to, co s HLS udělají po jednom “pendlu” …
1) Ten vztah rychlosti, času, dráhy a energie, není tak jednoduchý, jako u lineárního pohybu.
Pokud se bavíme o deltaV – tak asi nejlepší je o tom přemýšlet zjednodušeně v elipsách a změny rychlosti (potřebné delta V) prostě považovat jako “platbu” za úpravu tvaru elipsy.
Řekněme jsem na oběžné dráze Země – a pokud neudělám nic, tak moje budoucnost je nekonečné obíhání po té samé elipse kolem Země (po elipse = de facto rovně = moje budoucnost je pořád na té elipse). Pokračovat v obíhání – mě nic nestojí… dráha, kterou urazím po elipse nic neznamená … a čas strávený na elipse pro mě také nic neznamená.
Pokud chci na oběžnou dráhu Měsíce, tak musím tu “moji” elipsu změnit tak, aby sahala až za Měsíc. To znamená, protáhnout jednu osu elipsy. A *TO* stojí energii (vyjádřitelnou jako bezsměrovou změnu rychlosti). Kolik energie (bezsměrové rychlosti) budu potřebovat nezávisí na tom, jestli tu osu změním při jediném oběhu nebo ji budu měnit postupně klidně v rámci stovek oběhů. Změna té jedné osy “mojí” elipsy prostě stojí X … a je jedno, jestli zaplatím najednou, nebo ve splátkách.
Pokud nedodám dost energie (rychlosti) do mojí elipsy, tak ta moje elipsa prostě k Měsíci nikdy nedosáhne, a moje budoucnost jednoduše Měsíc zahrnovat nebude).
Když dodám dost energie, aby jedna ta konec jedné osy sahal až za Měsíc … weee… Jenže mám pořád problém s tím, že druhý konec té osy pořád sahá “za” Zemi – a moje budoucnost je samozřejmě pořád na té elipse… takže opět musíš změnit tu elipsu tak, aby nevedla za Zemi … což opět stojí energii / rychlost, a platíš tedy znovu (tady jen pozn. sice se v prinicipu bude jednat o “brždění” – ale považovat to za “záporné dV” … není správné – dV je z principu bezsměrové). Tady se to trochu komplikuje, protože do hry vstupuje gravitace Měsíce…
“Chytrým” zacházením – ti může pomoci gravitace (praky, capture) …ale příliš neušetříš. Pokud chceš prostě od Země na NRHO, a pak na LLO, (pak na povch a zpět) .. tak to vyžaduje platby. Vše co děláme ve vztahu k Měsíci – je na hranici těchto “minimálních” plateb – jednoduše proto, že víc neumíme. Samozřejmě – můžeš zvolit “agresivnější” dráhy, ale to u Měsíce neděláme – nemá to smysl, protože si prakticky jen přiděláš práci (to může mít význam pouze tam, kde se to skutečně může projevit – například cestou k Marsu – kde ten přesun po přechodové dráze je významnou položkou). Ta snaha uspořit každý kousek potřebného dV – je úplně všude (třeba i v tom proč NRHO pro Gateway atd..).
2) Jinak ještě – pokud se vrátím k té úvaze nahoře – že dosednutí by potřebovalo 6x méně energie než na Zemi … to není správně. Pokud bude loď na LLO – tak bude obíhat kolem Měsíce rychlostí řádově 1,7 km/s, pokud chceš přistát, tak bývá dobrým zvykem vzhledem k povrchu stát = se té rychlosti musíš zbavit … do nuly. Když budeš na oběžné dráze Země, tak budeš obíhat sice kolem 8 km/s … jenže zatímco na Zemi – ti postačí upravit dráhu za cenu cca 100-200 m/s a o zbytek se postará atmosféra, tak na Měsíci máš jen 2 možnosti … do nuly motory nebo lithobraking – to znamená dV 1,7 km/s + gravitační ztráty. Jen ty gravitační ztráty budou 6x/s menší než na Zemi … ale … zase ta atmosféra (cestou dolů na Zem jsou gravitační ztráty každému u drpele – kromě SpaceX, a i ti s nima počítají cestou dolů v jednotkách sekund), na Měsíci … tě budou trápit celou dobu…
Chci si tyhle věci taky umět spočítat, kde jste se naučil tuto “orbitální matematiku”? Doporučte mi prosím online kalkulátory a skripta, pokud o nějakých víte. Děkuji
Promiň … měl sem toho teď víc než by bylo slušné.
Bohužel nemůžu moc sloužit v tom, kde začít. Já fyzice tak nějak “vždy” rozuměl a matematiku zvláštním způsobem “cítím”… Ale není to tak složité – většina tady toho je gymnaziální fyzika a matematika. A té matematiky tam je spíš míň než víc (pokud fakt nechceš vyšší přesnost). Akorát to chce tu fyziku opravdu pochopit a umět ji aplikovat (“rozložit” to na co se koukáš na základní vztahy… mě v tomhle hodně naučilo programování – člověk by neřekl kolik se toho naučíš při tvoření banálních hříček a primitivního 3D …. ale každý má svoji cestu).
Ve spoustě věcí není třeba ani počítat, protože to většinou můžeš najít někde spočítané (nebo alespoň nějaký mezistupeň) – dříve byly M-F-Ch Tabulky … teď je google 😉 akorát musíš trochu vědět, co vlastně potřebuješ najít.
Ale často stačí si to jenom pořádně představit… a třeba si pomoct, namalovat si to, vzít si do ruky míč a jen na to koukat. A nebo si zkus zahrát kerbal space program.
PS: Když se mi nechce počítat – tak používám omnicalc.com – má počítadla na většinu základních věcí všeho druhu.
Děkuju. Tak jsem se na to teď podíval a dopočítal se, že je potřeba se zbavit (ad příspěvek, na který jsem původně reagoval) minimálně 1,78 km/s. Což je příjemně blízko tvým číslům, takže spokojenost. 🙂
Díky za článek, zatím je málo verejných detailů k průběhu letu atd.
Nepochybuji, že intenzivně pracují.
SLS s orionem je podstatně dále, je to menší část programu Artemis.
Z twitteru hmg…
https://twitter.com/TGMetsFan98/status/1483476463416397829?t=-kBcBXMgJOy8avtXgWLQ5w&s=19
Může měsíční Starship využít přistávací nohy z Falconu 9? Unesou Starship na Měsíci?
Pokud vím, tak nohy z Falconů jsou na jedno použití. Každý z těch pneumatických pístů se pak musí ručně vyfouknout v přístavu. Navíc SpaceX chtějí aby nohy na Starship měli funkci samovyrovnávání na nerovném terénu.
Proto jsme nikdy neviděli, že by se počítalo s nohama podobného typu jako mají Falcony.
Ona HLS ty nohy klidně může na Měsíci nechat, ušetří se na palivu a nemusí se řešit skládání.
HLS může odletět jen cca polovina výšky. Velké nádrže jsou nepotřebné.
Budou tam malé motory ve cca polovině.
Když vidím ty manévry, tak první přistání Starship na Mechazilu asi nevydržím sledovat, protože to se snad nemůže podvést (minimálně napoprvé).
Já si neumím představit, že by jim tak v budoucnu dovolili přistávat s lidmi.
prečo nie ? 🙂
Protože kdyby Bůh chtěl, aby lidé létali, tak jim dal křídla … Co? Ehm? Aha! Promiňte, špatná doba … 😉
Přijde mi to strašně riskantní (manévr, chytání atd.) a dále při nějakém problému ve vesmíru dokáže CD přistát kdekoliv na světě, to SS bude umět pouze na jednom místě, aby posádka přežila.
Při povolení tohle určitě budou zohledňovat, ještě k tomu když jsou úřady strašně konzervativní. I CD zakázali přistávat s tryskami, ale povolili pouze s padákem.
Při přistání převažuje jeden směr síly- gravitace. Další 2 směry a 3 momenty je treba zvládnout. Uvidíme.
SS nebude vozit ludi ani hore, ani dole, ak nebude vybavena nejakym systemom zachrany.
Shutlle bol na tom so zachranou posadky v case letu biedne, ale aspon v nejakych fazach letu ta moznost zachrany bola. Pri SS zatial neviem o ziadnom systeme zachrany pri ktorejkolvek faze letu.
Na pristatie ma tri motory, myslim ze jeden moze zlyhat, a to je asi cely system zachrany co ma.
Mozno by to riskli turisti, ale NASA do toho astronautov neposadi.
A ano, pristatie bez noh pridava dalsie riziko pri pristani. Uz len ta otacka tesne pred pristanim je sialena.
A myslienka zeby SS sluzila na rychle medzikontinetalne lety tiez naraza na bezpecnost, a po tych manevroch by asi tiez znacna cast pasazierov mala problemy so zaludkom:).
Ale ako nakladiak ci uz na obeznu drahu, alebo na druhu stranu zemegule super, a pevne dufam ze im to vyjde a budeme vidiet vsetko to co je vo videu a este ovela viac, potencial ma SS obrovsky.
Požadavky NASA na pravděpodobnost ztráty posádky u Crew Dragon a Starlineru byly tuším něco okolo 350:1 a věřím, že něco podobného bude mít i mise Artemis.
Vždy a všude je prostě nějaké riziko. Stačí ale předvést stovky úspěšných startů a přistání s nákladem a není pak důvod do toho lidi neposadit.
Ano, ale ta pravdepodobnost sa pocita este pred prvym startom, a pocita sa tam vsetko, hlavne aj riesenie pripadnych zlyhani.
Cize zlyhanie pred startom, na to mas teraz zachrane motory. SS buchne spolu s SH.
Zlyhanie po starte, zase zachrane motory, a pristatie mozne v podstate kdekolvek po trajektorii letu. SS by musela mat statie ze SH by nebuchlo, a stihla by sa odpojit, a potom mozno by vedela pristat do vody.
Zlyhanie pri vstupe do atmosfery(to napr nie je teraz problem, lebo lode su robene tak ze nemaju pohyblive kridla, a vedia sa same len tvarom a taziskom stabilizovat spravnym smerom a nehrozi prepalenie neochranenych casti). SS sa nalomi alebo znefunkcni jedno kridlo a koniec, aj keby prezili vstup do atmosfery tak bez kridla netrafia rampu, a ci by zvladli pristat aspon s motormi na vode a kompenzovat stratu toho kridla tazko povedat.
Zlyhanie pri pristati, teraz maju 4 padaky, s dvomi by to prezili. A padaky su jednoduche velmi tazko zlyhatelne technologie. SS musi trafit miesto s presnostou na metre, a este aj spravne byt otocena. Pri poslednom zazehu musia ist motory dokonale, inak sa zhupne zle a koniec, cas na opravenie chyby tam nie je.
SS proste nema ziadny plan pre pripad akehokolvek zlyhania. Vsetko musi ist 100% podla planu, inak posadka zahynie.
Cize jedine ako dosiahnut pravdepodobnost 350:1, je dat 350 uspesnych startov a pristani za sebou.
Co je teda riadna vyzva, a sice verim v uspesnu buducnost SS, ale proste chyby sa stavaju, a takuto snuru podla mna nedosiahnu, to mozno s dalsou generaciou, ktora vdaka ziskanym skusenostiam s SS bude uplne inde.
350 úspěšných startů za sebou neznamená pravděpodobnost selhání 1:350, to byste musel mít 100 % jistotu, že 351. start nevyjde.
To je jako kdyby Airbus vyrobil nový typ letadla a provedl 1000 letových hodin zkoušek, tak první cestující na 10hodinové trase přeci taky nemají šanci 1:100, že zahynou.
S nulovým počtem selhání to tak prostě nejde počítat a pokud budou mít selhání co 20 startů, tak do toho lidi samozřejmě nepustí a nepustí do toho lidi ani když jim senzory budou ukazovat odchylky, tzn. že sice nebude hrozit selhání, ale třeba senzor ukázal teplotu 55 stupňů místo max. 50. Pokud u 50 startů všech třeba 8 tisíc senzorů ukazuje hodnoty v očekávaném rozptylu při všech fázích, je pravděpodobnost selhání daleko daleko menší než 1:50.
Stejně tak pokud je tolerance trefit se do Mechzilly 3 metry a ze 100 startů se 90x vešli do 10 cm a 10x do půl metru, tak se dá počítat s tím, že nebude problém.
Myslím, že to NASA přímo nezakázala, ale požadavky, které měla pro certifikaci by celý projekt značně prodloužily. Jsem si téměř jistý, že zrušení bylo rozhodnutí SpaceX …
Orion poletí s lidmi už třetí let. Je to podobná odvaha.
Z nadpisu jsem si myslel, že se budou probírat faktické chyby animace, kterých je tam docela dost jako např. zvuky ve vakuu, extrémně vysoká akcelerace z rampy (většinou bývá naopak velice malá) a nebo třeba zvednutý prach při dosednutí plošiny výtahu. Vždy si říkám kolik si s tím někdo dal práce a přitom takové školácké chyby. 🙂
V článku šlo ale o něco jiného a se vším se asi dá souhlasit byť jde o spekulace.
Osobně mi nesedí jedna věc a to je směr akcelerace při tankování, dle mého názoru je ve videu správně, protože potřebujeme dostat ven maximum kapalin a to půjde nejlépe směrem, kde už jsou tankovací potrubí, pokud by to mělo být na bok, bude to zbytečně složité a ne zcela účinné.
No jo, to s tím směrem je vlastně pravda, to mi nedošlo. V textu to upravím.
S tou akcelerací … při poměru tahu vůči hmotnosti 1,5+ to bude docela fičák. (Myslím, že EM se vyjadřoval k nějaké animaci v tom smyslu, že start bude překvapivě rychlý).
Nebo jinak, když to vezmeš přes dráhu 1s – 2,5m, 2s 10m, 3s 22,5m, 4s 40m, 5s 62,5m, 6s 90m, 7s 122,5m (to už se přeskočí), .. 10s – 250m+, 15s 560m+
Možná to je v té animaci trochu off .. ale tak v rámci umělecké licence…
Uvidíme, mě spíš zaujalo to, že předchozí videa měly vždy starty extrémně pomalé s velmi malým zrychlením, tady je to opačně.