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[美国] SpaceX的火星梦(第二季):星舰(Starship)综合讨论帖

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发表于 2019-10-2 11:05:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
随着官方网站正式更新了相关内容,我们开启以不锈钢为首的星舰第二季度。发布会后,SpaceX官网正式上线了“星舰”(Starship)的官网,作为官方数据,有些很有趣的地方值得注意:

1.图1中BFR(Big Falcon Rocket)已经正式更名为Starship(星舰),火箭二级(发布会上展示的部分)被称之为“星舰飞船”(Starship spacecraft),火箭一级则称为“超重型火箭”(Super Heavy rocket),两者统称“星舰”(Starship)。

2.公司宣称星舰“包打天下”,兼顾近地、月球、火星乃至更远的深空任务,未来甚至将会淘汰掉猎鹰系列火箭,只运营星舰。而实现这两个目标的关键技术是“低成本快速复用”和“在轨加注”,这两点目前SpaceX都还没实现,而在轨加注在NASA更是被禁止研究的一项“禁忌技术”,可谓前路漫漫,坎坷颇多。

3.图2是一些技术参数,整箭9米直径,二级星舰飞船高50米,推进剂加注量1200吨,近地运力不低于100吨,人货皆可运输,可以长期深空飞行;一级超重型火箭68米高,3300吨推进剂加注量,推力7350吨,规模远超土星五号,使用过冷推进剂,6条着陆腿。

4.图3是一级超重型火箭的尾部布置图,共37台猛禽发动机,中央7台双摆,外圈30台不动,着陆腿与尾翼合二为一,尾翼党欢呼吧![阴险]

5.图4是进入火星大气的CG图,很帅,同时揭示了星舰飞船的整流罩空间,9直径,19米高的锥形空间,据称是目前和在研火箭中最大的整流罩空间,超越SLS。

6.图5表示星舰同样可以和普通火箭一样发射卫星,而且报价低于现役的猎鹰火箭,要知道猎鹰9已经是现役同级火箭中最便宜的了,一款重型火箭报价要比猎鹰9还低,只能说难以置信。唯一合理的解释就是凭借复用性,单次发射报价将低于火箭造价,火箭的一次性发射是不回本的,但是通过反复复用能收回成本乃至盈利,就和民航客机类似,或者说和航天飞机类似。
7.图5还表示星舰凭借巨大运力和整流罩空间,可以发射比韦伯更大的望远镜,比如ATLAST,图中特意画了一个折叠后放进去的太空望远镜。

8.图6表示星舰还可以执行国际空间站货运任务,舱内空间高达1100立方米,这个。。。从设计上,星舰的两级构型非常适合执行400km轨道的货运任务,但是他的货舱太大了,货舱跟国际空间站内所有舱空间加一起一样大。。。如果星舰执行一次满载货运任务,那其他货运飞船可以集体休假了,一年要运的货都运完了。

9.图7是执行月表运输任务,这个是给NASA看的,想拿单子,但可惜希望不大。另外一直以来都有一个问题没讲明白,星舰在火星表面可以有推进剂工厂,返程满推进剂,月球没有甲烷,怎么离开呢?

10.图8是星际间任务,看看就行,早着呢。

11.图9是猛禽的基本参数,主要是1.3米直径,3米高度,首次官方确认,200吨推力已经都知道了。


























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发表于 2019-10-2 11:28:39 来自手机 | 显示全部楼层
是干重120吨的情况下,可回收运力150吨吗,有人说可以在防热材料上加装传感器来简化防热检查?
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发表于 2019-10-2 16:00:42 | 显示全部楼层
这个玩意改装一下将来上天了,抓卫星回来,恐怕比航天飞机还简单。
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发表于 2019-10-2 20:45:35 | 显示全部楼层
majingwen 发表于 2019-10-2 11:28
是干重120吨的情况下,可回收运力150吨吗,有人说可以在防热材料上加装传感器来简化防热检查? ...

肯定是最理想情况,这个不用想,这个运力也不太可能有人用得到,现在他只敢写一个100+
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发表于 2019-10-2 20:57:55 | 显示全部楼层
什么也不做 发表于 2019-10-2 16:00
这个玩意改装一下将来上天了,抓卫星回来,恐怕比航天飞机还简单。

关键哪有那么多值得抓回来的低轨道卫星啊,GEO的星也抓不回来,LEO的卫星大多都不贵,抓回来意义不大。
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 楼主| 发表于 2019-10-3 14:45:28 | 显示全部楼层
什么也不做 发表于 2019-10-2 16:00
这个玩意改装一下将来上天了,抓卫星回来,恐怕比航天飞机还简单。

你楼下说得对,有能力没需求,低轨卫星大部分都是廉价卫星,有捕获价值的都不好捕获。
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发表于 2019-10-3 15:38:16 来自手机 | 显示全部楼层
跆拳道大灰狼 发表于 2019-10-3 14:45
你楼下说得对,有能力没需求,低轨卫星大部分都是廉价卫星,有捕获价值的都不好捕获。 ...

这个模式适合太空工厂,上行送原料,下行送成品。
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 楼主| 发表于 2019-10-4 16:34:03 | 显示全部楼层
前一阵子有关SpaceX星舰的微博中,提到了现在NASA研发在轨加注属于禁忌的内容,有好几位网友问这个事儿为啥是“禁忌”,这个事情还要从SpaceX和NASA马歇尔中心合作研究星舰在轨加注的新闻(图1)说起:

1.限于全回收构型的约束,在轨加注是星舰执行月球、火星等深空任务的必备技术,绝对绕不开,而且属于“大规模低温推进剂在轨加注”,推进剂交换量高达上百吨,技术难度很高,比天宫神舟的少量常温推进剂在轨加注要难。(图2、3)



2.早在2011年,NASA曾搞过类似的在轨加注项目(cryo fuel storage),但是项目刚开始不久,就接到了国会资深参议员理查德·谢尔比(Richard Shelby)的电话,电话中直接威胁NASA说他以后只要再听到有关在轨加注项目的任何进展,他就砍掉整个项目太空技术项目(space technology program)(详见图4),轨加注项目只是太空技术项目中的一小部分。

3.有人肯定纳闷了,这位谢尔比议员咋这么“霸气”呢?敢打电话威胁NASA,其实谢尔比议员是美国历史上任职时间最长的国会议员(1937年生,图5),“资深”二字当之无愧。同时他还是NASA预算拨款委员会的主席,每年NASA近200亿美元预算的分配都要经他手批准。再者谢尔比出身阿拉巴马州,该州也是太空发射系统(SLS)的重要受益州,该项目对保证该州航天企业的生存和就业起到了重要作用。

4.还有一段故事,讲述人名叫乔治·索尔斯(George Sowers,图6),曾任黑店ULA的发射服务副总裁,早年负责过功勋卓著的宇宙神5火箭的研发和销售。他分享说他曾率领ULA基于著名的半人马上面级,研发一种先进低温上面级(ACES,图7),本网公众号曾有专文介绍过这种上面级。ACES的氢箱可以搭配可展开式遮光罩(图7),通过在轨加注作为摆渡船长期在轨工作,有了ACES后仅需几次中型火箭发射就能替代重型火箭完成深空重载任务。


5.作为ULA的母公司之一的波音高层在听到ACES这个项目后勃然大怒,试图解雇索尔斯,好在他的上司力保才没让他丢掉饭碗(图8)。而波音如此大动干戈的原因就是ACES能以更低的成本,更快的速度替代波音至今仍在研发中的SLS的大部分任务。

6.自上面两件事情之后,以NASA为主体,所有能威胁到SLS地位的低温上面级在轨加注项目全都被搁置或取消,在轨加注在NASA成为了一个“不能说的秘密”。当然RRM这种卫星在轨加注维护不在此列,项目一切照常。

7.还有人会问,SpaceX的这个项目谢尔比议员会阻止么?我只能说他“有心无力”,正如图9中的讽刺漫画所画。SpaceX是私人公司,星舰项目是自筹资金项目,NASA几乎没有过投资,也不走谢尔比掌管的预算,他就算插手也没人听他的。合同中的300万美元了解的人都知道,或者你去看一下合同正文就知道,这和Ames中心的TPS合作合同类似,钱只是“技术咨询费”,NASA只出主意分享经验,帮助SpaceX别掉坑里。


8.航天从诞生起就脱不开政治的影响,有关的其他衍生故事,以后有机会再继续分享。



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发表于 2019-10-5 15:47:10 | 显示全部楼层
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发表于 2019-10-6 11:28:18 | 显示全部楼层

最后一个是啥玩意?空调出风口?他这个机翼的驱动器也太单薄了,我感觉要散架了子了。
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发表于 2019-10-7 11:44:01 | 显示全部楼层
影菲尔 发表于 2019-10-6 11:28
最后一个是啥玩意?空调出风口?他这个机翼的驱动器也太单薄了,我感觉要散架了子了。 ...

驱动器应该会换掉,这两个风扇真不知道是啥玩意,但是这东西就飞20km,背风面也没所谓。
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发表于 2019-10-7 11:44:38 | 显示全部楼层
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发表于 6 天前 | 显示全部楼层
10月8日新图,大量线缆和管路正在布置,果然是年内能飞就烧高香了,但是还是很激动,这才是真的星辰大海。




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跆拳道大灰狼 发表于 2019-10-3 14:45
你楼下说得对,有能力没需求,低轨卫星大部分都是廉价卫星,有捕获价值的都不好捕获。 ...

改造一下可以用来回收太空垃圾,现在这么多的太空垃圾再运行,对载人航天影响很大
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