NASA的SLS(太空发射系统)和SpaceX的Starship有什么区别?

时间:2021-06-07 09:23:33   作者:
让我们看看新的SLS,它第一次发射,它看起来是这样的:

NASA的SLS(太空发射系统)和SpaceX的Starship有什么区别?

请注意,这显示了SLS的未来迭代,目前接近完成的是第一代Block 1。

在另一个方面,我们迎来了世界上最强大火箭的挑战者——SpaceX Starship。

NASA的SLS(太空发射系统)和SpaceX的Starship有什么区别?

这显示了目前的火箭体系,从超重型助推器,船员星舰,月球登陆星舰,船员星舰油轮开始,在最前面的底部,是船员龙太空舱的规模。

好了,现在我们知道它们长什么样了,它们比较起来怎么样?

为了公平起见,让我们将SLS Block 1B与Starship进行比较。SLS将能够将105吨的有效载荷送入低轨道轨道,相比之下,星舰的有效载荷为100吨,所以看起来非常接近。但随着轨道高度越来越高,SLS的有效载荷会一直受影响,直到我们将有效载荷送到月球,在那里SLS的货运模式最高可达40吨(机组人员更少)。与此同时,星际飞船将把全部100吨的货物送到月球,或者确切地说是火星。

为什么SLS在需要运送月球有效载荷时失去了这么多有效载荷?很简单,这就是火箭方程式的规则,就是说你飞得越高,你需要燃烧更多的燃料才能到达那里,这就使得火箭越重,需要更多的燃料,等等。火箭工程师通过“分段”来解决很多问题,这基本上意味着“扔掉你不再需要的部件”。这意味着你的上一级可以小得多,因此更容易推进,但不利的是,当你到达目的地时,你的巨大火箭将被削减成一个影子。

星际飞船也有阶段,但它只有一个,看起来像巴克·罗杰斯的,有所有的窗户和看起来像翅膀的东西。上层舞台高50米,宽9米,满载着100吨的装备,光荣地运送到目的地。那么星际飞船是如何打败暴虐火箭方程式的呢?很简单,它就是这样做的;

NASA的SLS(太空发射系统)和SpaceX的Starship有什么区别?

你在这里看到的是轨道加油,还记得星舰加油机吗?没有窗户的那个?在船员星舰或月球登陆星舰被推进到近地轨道后,它基本上用完了所有的船上燃料。而不是发送一个小的第三阶段到达目的地,一艘油轮被发送到集合与船员的船,完成100吨优质的,新鲜的火箭燃料。如果100吨还不够,那么这个过程只是重复,直到星际飞船有足够的燃料去它想去的地方。这个解决方案基本上重置了星际飞船从地球重力井中爬出来的能力,并巧妙地避开了火箭的等式。

单凭这一点就能让斯塔西普无敌了,但还有比这更好的呢。每次发射,NASA都要花费超过10亿美元才能把一个SLS送上太空,除了猎户座太空舱之外的一切都变成了价值10亿美元的废料。这是60年代最先进的技术,这也是他们的目标。

另一方面,太空探索技术公司多年来一直在完善这个巧妙的小技巧,它返回地球并完整着陆,超重助推器和太空飞船的上部。发射船员星舰的助推器也可以是发射星舰油轮的助推器,如果必要的话可以重复使用。没有任何东西会被扔掉,所有的东西都可以用来加油和飞行。

现在,费用等式突然变成了一个巨大的后空翻,而不是建造十亿美元的火箭,每次你想把40吨的有效载荷发送到地月空间,你现在只需要担心燃料和地面支持费用的发射。估计每次发射大约200万美元(75万至90万美元的燃料,以及其余的地面支持)。

Starship完全淘汰SLS还有很多其他的原因,从事实上Starship使用了革命性的新引擎,而SLS使用的是前航天飞机引擎和助推器(我真的是指前航天飞机引擎,它们实际上是航天飞机项目的备用部件)。SLS是传统的、不冒险的、保守的思想的胜利,它交付的东西是基于20世纪80年代的技术,性能并不比60年代的土星5号好。

Starship是一种新的火箭技术,它是由物理驱动的工作,没有寻求选票的参议员的参与,这是只有私人公司才能负担得起的奢侈(只要它是由一个有动力的亿万富翁资助的)。今年承诺展示一些壮观的景象,星舰原型生产一直在加快,我们看到新的里程碑覆盖每周。SpaceX不怕牺牲原型机来获得良好的数据,你可以放心,事情将不止一次被推到极限。
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