Starship vs Saturn V: Comparația capacității rachetelor

Explorarea Lunii a fost, fără îndoială, una dintre cele mai mari realizări ale cursei spațiale ale secolului XX. Dar istoria merge înainte, iar acum, în secolul 21, suntem hotărâți să construim o bază pe Lună și să o folosim pentru zboruri ulterioare către Marte. Și NASA nu va mai face asta singură - astăzi, agenția se va baza pe companii private pentru a-și îndeplini obiectivele ambițioase.

La sfârșitul anilor 1960-începutul anilor 1970, Saturn V a fost cea mai avansată rachetă construită vreodată - a finalizat cu succes toate cele 13 misiuni, transportând în siguranță un total de 24 de astronauți la destinații. Astăzi, cea mai mare parte a „greilor” va cădea pe Starship (SN) a SpaceX. Deci, este logic să facem o comparație rapidă Starship vs Saturn V pentru a vedea cum a început totul și cât de departe am progresat deja.

Comparație Starship Saturn V: dimensiune și înălțime

Chiar dacă șase decenii de progres tehnologic separă aceste două rachete, dimensiunile Starship vs Saturn V sunt foarte asemănătoare, chiar dacă noua navă spațială, concepută pentru a transporta sarcini utile mai mari, este de așteptat mai mare. Cât de mult este mai mare Starship decât Saturn V? Este cu 9,4 m mai înalt, dar cu 1,1 mai mic în diametru, Saturn măsurând 110,6 m înălțime și 10,1 m lățime, în timp ce Starship are 120 m înălțime și 9 m lățime.

Cu toate acestea, aceste două suporturi sunt construite din materiale diferite. Celebra rachetă Apollo este mult mai ușoară decât lansatorul din secolul 21 - cu 190.000 kg față de 330.000 kg, respectiv. Deoarece Saturn V nu era o rachetă reutilizabilă, inginerii NASA au ales în favoarea materialelor ușoare, de unică folosință - aluminiu, azbest și titan. Noul lansator Starship va fi complet reutilizabil, așa că SpaceX îl construiește din oțel inoxidabil.

Starship vs Saturn V Power

Destul de așteptat, noul transportator este mai puternic decât veteranul Apollo. De fapt, doar treapta de amplificare SN generează aproape de două ori mai multă tracțiune decât toate cele trei trepte Saturn combinate. Prima treaptă de amplificare a rachetei NASA avea zece motoare care puteau genera o forță de 33.000 kN. Combinat cu cele două etape suplimentare, Saturn V ar putea genera până la 40.000 kN. Numai prima etapă de propulsie a navei Starship are 33 de motoare care generează peste 75,00 kN. Deci, câte rachete are Starship? Mai precis, etapele rachetei? Doar două, dar acest lucru este deja suficient pentru a depăși tehnologia secolului al XX-lea.

Desigur, având în vedere diferența de greutate, Starship are nevoie de mult mai multă forță pentru a decola. Acest lucru, la rândul său, are ca rezultat un consum mai mare de combustibil numai la decolare, dar SpaceX intenționează, de asemenea, să refolosească toate etapele sale, adică să le piloteze înapoi pe Pământ. Acesta este motivul pentru care noul lansator este alimentat cu metan lichid, nu o combinație de kerosen, hidrogen lichid și oxigen care era obișnuită în secolul al XX-lea.

O astfel de alegere a propulsorului are două avantaje foarte importante. În primul rând, metanul este „mai curat” decât kerosenul – chiar dacă trebuie să fim de acord cu Orbital Today și alte surse respectabile că kerosenul este la fel de „curat” pe cât ar putea fi combustibilul în anii 1960. În al doilea rând, și poate chiar mai important pentru SpaceX, este că metanul poate fi extras direct pe Marte. Aceasta înseamnă că Starship nu va trebui să transporte provizii suplimentare de combustibil pentru zborurile de întoarcere pe Pământ, ceea ce înseamnă că ar putea furniza o sarcină utilă mai utilă pentru explorarea Marte.

Și asta ne conduce la următoarea, cea mai intrigantă întrebare - care este capacitatea de transport a Starship? Și cum se compară cu veteranul secolului al XX-lea?

Comparație cu sarcina utilă Starship vs Saturn V

Chiar dacă SpaceX încă efectuează zboruri de testare cu prototipurile sale SN , este deja clar că capacitatea de transport a Starship va fi mult mai mare decât cea a predecesorului său din secolul 20. Potrivit SpaceX, Starship va putea transporta 100-150 de tone de sarcină utilă, în funcție de destinația pe orbită.

Deci, care a fost capacitatea rachetei Saturn V? Era dependent și de orbită și, pe distanțe mici, putea fi comparat cu noul lansator. Cea mai faimoasă rachetă a secolului al XX-lea ar putea transporta până la 140 de tone de marfă utilă pe orbita terestră joasă (LEO). Cu toate acestea, a putut livra doar 43,5 tone de marfă pe orbita translunară. Având în vedere acest lucru, noul îl bate din nou pe vechiul - dar este încă impresionant cât de mult ar putea transporta Saturn la vârf.

Starship vs Saturn V Preț: Fabricare și Lansare

Numai capacitatea de încărcare utilă implică deja că Starship va fi mai fezabilă din punct de vedere economic. Totuși, nu ar trebui să uităm că dezvoltarea tehnologiei spațiale a devenit, de asemenea, mult mai ieftină în ultimii cincizeci de ani. De exemplu, NASA a avut nevoie de aproape 6,5 miliarde de dolari pentru a dezvolta Saturn V. Având în vedere rata inflației, aceasta se traduce în 50 de miliarde de dolari în prețurile anilor 2020. Și, desigur, există și costul fiecărei lansări - la momentul programului Apollo, NASA trebuia să încaseze 185 de milioane de dolari pentru fiecare decolare a misiunii, ceea ce astăzi este echivalent cu 1,3 miliarde de dolari. Bugete enorme!

Din fericire pentru noi, tehnologia de astăzi este considerabil mai eficientă din punct de vedere al costurilor. Chiar dacă Starship este încă în stadiul de prototip, fondatorul SpaceX, Elon Musk, susține că prețul de dezvoltare ar fi undeva între 5 și 10 miliarde de dolari. Rețineți că SN va fi complet reutilizabil, în timp ce fiecare treaptă de amplificare Saturn V a trebuit să fie construită de la zero pentru fiecare lansare nouă - așa că acesta este un alt punct de buget de reținut. Un cost estimat de lansare pentru SN ar trebui să fie mult mai ieftin – undeva între 1,5 și 2 milioane de dolari.

Acum, cum rămâne cu durabilitatea lansării și impactul asupra mediului? Ei bine, nu se poate ascunde elefantul în această cameră - lansările de rachete sunt încă dăunătoare mediului. Dar, așa cum am menționat deja, metanul care ar trebui să alimenteze navele este un poluant mai ușor care poate fi extras și pe Marte fără a exploata resursele planetei noastre natale. Sigur, problema exploatării resurselor spațiale provoacă o îndoială rezonabilă – dar aceasta este o poveste pentru altă zi.

Chiar acum, având în vedere această comparație rapidă Starship vs Saturn V, devine evident că omenirea a făcut progrese impresionante în construirea de rachete. Pe de altă parte, realizările de astăzi sunt susținute de modele proeminente din secolul al XX-lea, unde Saturn este cel mai impresionant exemplu.