sun.ami

- На Starship полной высотой 142 м будет 6 RVac 3. В версии этого года высотой 124 м - только 3, но к концу года она уже должна быть готова лететь на Марс не смотря на это.

- Грузоподъёмность многоразового Starship составит 200 тонн на НОО, возможен одноразовый вариант с грузоподъёмностью 400 тонн.

- Маск показал рендер грузового лунного Starship с полностью негерметичным отсеком полезной нагрузки и грузовой платформой, способной выгружать что-то вроде Toyota Lunar Cruiser (на илл.).

- Люди могут отправиться на Марс уже в 2028 году в случае успеха первой серии кораблей с Optimus, которые должны стартовать в 2026 году. Но возможно потребуется 2 серии полётов с Optimus перед пилотируемым.

- В конечном итоге на Марс должно отправляться от 1000 до 2000 кораблей в каждое полётное окно раз в 26 месяцев, которые будут перевозить до 1000000 тонн груза за одно полётное окно.

- Корабли будут накапливаться на орбите и стартовать к Марсу все одновременно.

- Вероятно на Марсе потребуется сотня посадочных площадок, чтобы принять все эти корабли.

Видео с выступлением: https://www.youtube.com/watch?v=K3o-PBrmFs8

Добавлю, что в интервью Everyday Astronaut накануне IFT-9 Маск говорил, что возможно в критических местах керамическая теплозащита будет заменена на металлическую охлаждаемую, но эту замену постараются минимизировать. Рассматриваются разные варианты охлаждения металлической теплозащиты от газа наддува до водорода, но наиболее предпочтительный из-за простоты - газ наддува метанового бака.

Энергию будем получать от солнечных гибких панелей, раскатанных на выровненной горизонтальной поверхности в экваториальном районе Марса. Чтобы уровнять их эффективность с земной, будем дополнительно подсвечивать их вогнутым зеркалом, сделанным из металлизированной майларовой плёнки, растянутой между изогнутых стоек. Угол наклона стоек будем менять сервоприводом, чтобы панель оставалась в фокусе.Удельный вес гибкой солнечной панели - 2,4кг/м². Возьмём относительно дорогую панель с удельной стоимостью $70/м². На панель шириной 1 м возьмём плёнку шириной 2 м, $3/ м², $6/погонный метр. Удельный вес плёнки - 0,1кг/м², или 0,2кг на погонный метр панели . Края плёнки укрепим шнуром $0,9 за метр, нужно 2 шнура, $1,8/погонный метр панели. Плёнку растянем между карбоновыми стойками, размещёнными с шагом 5м. Стойки обойдутся $15 за метр, $30 за стойку, одна стойка будет весить 0,05кг. Стойку будем вращать сервоприводом стоимостью $30 и весом 0,1кг. Стоимость стоек на погонный метр панели - $12, вес 0,03 кг. Всего вес рефлектора в сборе на 1 м погонный панели - 0,23кг, стоимость $18. Погонный метр панели с рефлектором обойдётся на Земле $88, и будет весить 2,63 кг. Доставка его на Марс обойдется $415, на Марсе он будет стоить $503. Стоимость монтажа 1м² этой конструкции на Марсе роботами при больших размерах солнечной электростанции примем $97, всего $600/м² солнечной панели. Предположим, что кофе мы будем пить днём при высоте Солнца над горизонтом больше 30 градусов. В этом случае рефлектор может обеспечить оптимальное освещение солнечной панели, и она будет выдавать мощность 200Вт/м². Чтобы получить чашку кофе потребуется 0,05 кВт·ч или 15 минут работы 1 м² панели. Солнечная панель может работать 10 лет, причём максимальная эффективность может достигаться в течении 25% суток, то есть всего около примерно 22000 часов. В таких условиях капитальные затраты на 15 минут её работы составят $0,006, или $0,14/кВт*ч.

Теперь посчитаем стоимость добычи воды. Чтобы добыть воду нужно нагреть лёд с -60 °C, расплавить его, и нагреть до 25 °C. На это понадобится 157 Вт·ч/литр воды, или 39 Вт·ч/чашку. Опреснение воды методом обратного осмоса обойдётся 4 Вт·ч/л, или 1 Вт·ч/чашку. Вместе 39 Вт·ч/чашку. Капитальные затраты на энергию для получения кофейной чашки воды составят $0,006.

Всё вместе выходит $1,88, из которых 85% - доставка кофе на Марс, 10% - стоимость кофе на Земле, и 5% - стоимость электроэнергии для добычи и кипячения воды. Амортизацию оборудования по добыче воды я не учитывал, потому что по сравнению с количеством воды для таких целей, как производство топливной пары для обратного полёта, количество воды на чашку кофе исчезающе мало. Сколько будет стоить труд людей на Марсе по завариванию кофе - не берусь оценивать.

С кораблями Starship ситуация гораздо менее определённая. Хотя Маск говорит, что на один бустер потребуется 5 кораблей, это возможно только в случае, если не нужно будет заменять теплозащитные плитки после каждого запуска. Плитки пока что отваливаются десятками, так что это не выглядит реальным. С другой стороны, замена небольшого числа повреждённых плиток может быть выполнена примерно за сутки, что при параллельном выполнении этих работ на всех летающих кораблях потребует для достижения максимальной частоты запусков 10 кораблей на одну пусковую. С учётом гораздо большей нагрузки на конструкцию корабля при возвращении, и длительной работы двигателей при выходе на орбиту первоначальная оценка ресурса Starship в 100 полётов выглядит реалистичной. Таким образом, для выполнения 4380 запусков в год с одной пусковой потребуется 44 Starship. Для их оснащения нужно 132 атмосферных двигателя Raptor, и 264 вакуумных.

Таким образом, уже строящиеся заводы по производству Raptor и Starship могут обеспечить запуски с двух пусковых с частотой, близкой к максимальной — 8760 запусков в год. Это может обеспечить вывод на низкую околоземную орбиту от 876 до 1752 тысяч тонн полезной нагрузки в год. Дело за завершением разработки и налаживанием серийного производства.

Что означают такие пусковые возможности? Полное завершение вывода на орбиту всех 42000 спутников Starlink с заменой всех уже выведенных спутников на Starlink v3 требует вывода на орбиту 52,5 тысяч тонн, что составляет только 3% от максимально возможных 1752 тысяч тонн. Соответственно, использование Starship позволит значительно поднять ресурс спутников Starlink их прямым выводом на их орбиты без использования топлива спутников. Поскольку другой массовой полезной нагрузки для Starship пока нет, вероятно, что SpaceX использует свои пусковые возможности для создания больших запасов топлива на орбите в форме варианта Starship — заправочной станции. 20..30 Starship-заправок на различных орбитах, от 400 км до 36000 км, позволят выводить на геостационарную орбиту спутники весом до 200 тонн. Размещение Starship-заправки на геостационарной орбите позволит даже возвращать с неё спутники на Землю для ремонта. С учётом того, что смена наклонения орбиты требует много топлива, полное заполнения Starship-заправки на геостационарной орбите может потребовать около 35 запусков Starship-танкера. При среднем количестве танкеров для заполнения заправки 20, потребуется до 600 запусков для наполнения всех хранилищ, что составит около 7% от максимума пусковых возможностей SpaceX.

Такая инфраструктура открывает возможность строительства на орбите крупных солнечных электростанций, способных снабжать энергией потребителей почти в целом полушарии Земли с использованием микроволновой передачи энергии. Потребители могут находиться в весьма удалённых местах, а мощностью можно быстро маневрировать. Это, к примеру может помочь сгладить дефицит электроэнергии при использовании ветряков как её основного источника, в короткие периоды отсутствия ветра.

Также, становятся реальными проекты вывода на орбиту больших плёночных зеркал для вечернего и ночного освещения городов. Такие проекты разрабатывались в Китае, но это более актуально для Скандинавии с её недостатком света зимой. И конечно же, возможности по исследованию Солнечной системы при создании такой инфраструктуры увеличатся многократно. База на Луне, дирижабли в атмосфере Венеры и обитаемая станция на её орбите, посадка автоматического аппарата на полюс Меркурия, полёт человека на Марс с возвратом, множество аппаратов для разведки ресурсов астероидов, постоянно работающие аппараты для исследования планет-гигантов и их спутников, крупные телескопы — всё это можно будет запускать одновременно.