Gå til innhold

Romfart og astronomi - diskusjon, nyheter og annet som opptar deg


Enceladus

Anbefalte innlegg

Videoannonse
Annonse

Jeg fikk en "genial" kerbal-idé om å bytte ut 1. trinn av Starship heavy med en rigg med mange jetmotorer. Hensikten var at man slipper å bringe med seg oksidasjonsmiddel og dermed får et lettere 1. trinn. Tenkte bare jeg skulle dele mine funn her, som funfact. For å få samme kraft (72 MN) kreves det 144 jetmotorer a typen GE90E (verdens kraftigste). De veier 8,2 tonn per stk og dermed noe over 1000 tonn til sammen. Det er over 3 ganger mer enn hele 1.trinn på starship heavy veier og da har jeg ikke en gang regnet inn resten av konstruksjonen eller drivstoffet. Videre fant jeg ut at 1. trinn på starship heavy skal fungere opp til ca 80 km høyde før det kobles fra. Det klarer neppe jetmotorer og i hvert fall ikke med full kraft.

Poenget er: Den geniale idéen var ikke så genial likevel og det er garantert mange som har avskrevet den før meg. Tenkte uansett det kunne være interessant å vite.

Videre så tenkte jeg litt på Virgin galactic sin Stratolauncher og Antonov-225 og ser at begge har mikroskopisk bærekapasitet sammenlignet med starship. "Jetmotorer med vinger" er altså heller ikke noen god løsning for Starship.

  • Liker 1
Lenke til kommentar

Hvorfor skyter de opp fra Florida (rent bortsett fra politisk stabilitet?) Florida ligger jo ved havnivå. Hadde oppskytninga foregått fra et høyt fjell ville de både fått ~0,03% prosent mindre høyde til LEO, litt lavere tyngdekraft (ca 0,29% lavere tyngdekraft i 5 km høyde) litt mindre oppdrift pga lufttrykket (0,08%). Siden nyttelasta bare utgjør rundt 2,5% av totalvekta så vil de ~0,24%-ene gi rundt 10% økt nyttelast.

Så da er spørsmålet er det kun politisk stabilitet som gjør at de fyrer opp fra Florida eller er dette nok en kerbal failure fra min side?

Lenke til kommentar
Simen1 skrev (15 minutter siden):

Hvorfor skyter de opp fra Florida (rent bortsett fra politisk stabilitet?) Florida ligger jo ved havnivå. Hadde oppskytninga foregått fra et høyt fjell ville de både fått ~0,03% prosent mindre høyde til LEO, litt lavere tyngdekraft (ca 0,29% lavere tyngdekraft i 5 km høyde) litt mindre oppdrift pga lufttrykket (0,08%). Siden nyttelasta bare utgjør rundt 2,5% av totalvekta så vil de ~0,24%-ene gi rundt 10% økt nyttelast.

Så da er spørsmålet er det kun politisk stabilitet som gjør at de fyrer opp fra Florida eller er dette nok en kerbal failure fra min side?

Tror nok stabilitet er viktig. Det skal også være så nær ekvator som mulig, lett å frakte ting til og rakettene skal helst ikke falle i hodet på noen. I USA tror jeg Florida er valgt da det er langt sør og man kan skyte opp østover over masse vann. 

  • Innsiktsfullt 1
Lenke til kommentar
Gjest Slettet+45613274

https://www.scienceabc.com/eyeopeners/why-are-rockets-launched-from-areas-near-the-equator.html

Jeg kunne tenke meg at høydene i sentral-Afrika kunne vært mer optimalt, men da kommer man vel tilbake til politisk stabilitet. 

Ellers hadde det vært morsomt å sett om gravitasjonsfeltet (som jo ikke er helt konstant på jordens overflate) varierer så mye at det kunne hatt en effekt. 

Lenke til kommentar
failern skrev (9 timer siden):

Jeg kunne tenke meg at høydene i sentral-Afrika kunne vært mer optimalt, men da kommer man vel tilbake til politisk stabilitet. 

Høylandet i øst-Afrika hadde nok vært veldig bra om man ser på oppskytningen isolert, men det er ganske mye infrastruktur rundt det å lage og klargjøre rakettene så det er nok stor sjanse for at det ikke ville lønnet seg selv om man får litt mer nyttelast per drivstoffmengde.

Og så er jo USAianere ofte ganske patriotiske da, så det ville nok vært politisk vanskelig å få gjennomslag for oppskytninger i et annet land også. 

  • Liker 2
Lenke til kommentar
11 hours ago, Simen1 said:

Hvorfor skyter de opp fra Florida (rent bortsett fra politisk stabilitet?) Florida ligger jo ved havnivå. Hadde oppskytninga foregått fra et høyt fjell ville de både fått ~0,03% prosent mindre høyde til LEO, litt lavere tyngdekraft (ca 0,29% lavere tyngdekraft i 5 km høyde) litt mindre oppdrift pga lufttrykket (0,08%). Siden nyttelasta bare utgjør rundt 2,5% av totalvekta så vil de ~0,24%-ene gi rundt 10% økt nyttelast.

Så da er spørsmålet er det kun politisk stabilitet som gjør at de fyrer opp fra Florida eller er dette nok en kerbal failure fra min side?

Fordi det er PITA å drive oppskyting andre steder. Fordelene veies ganske enkelt ikke opp av de enorme ulempene det har. Kan du nevne et eneste høyt fjell med god infrastruktur? Husk at rakettene bygges «on-site», og viktigst av alt, drivstoffet er svært, svært billig i forhold til alt annet. De økte kostnadene for å flytte delene til oppskytningstedet vil utvilsomt overskygge innsparingene. Så lenge raketten kan skyte opp det du ønsker, er kostnaden ved å fly en km eller to ekstra ikke spesielt nevneverdig. En annen ting er at man skal faktisk akselerere opp til banehastigheten. Det krever mye, mye mer energi enn å oppnå høyden. Derfor tror jeg nok at tallene dine er mangelfulle her. Du har uansett ikke inkludert effekten det vil ha på rakettmotorene. Dysene man tradisjonelt bruker fungerer bare optimalt ved et gitt atmosfærisk trykk. Forflytter starten høyere opp, men beholder høydene man bytter til 2.- og 3.-steg, har man et 1.-steg med høyere virkningsgrad.

Hvis du vil ha en spiker til i kista, så trenger man også en ubefolket sektor når man skyter opp. Ingen ønsker at oppskytningen havner på nyhetene fordi raketten ikke fungerte, krasjlandet i en by og drepte n antall mennesker. Det er derfor oppskytingene i all hovedsak går ut over et havområde.

Skal man snakke om plassering, så er ekvator langt viktigere enn høyde. Det henger selvsagt sammen med at ekvator gir høyere starthastighet, og det er som sagt hastighet som koster her, ikke høyde.

  • Liker 1
Lenke til kommentar

Angående rakettdysene så er det selvsagt interessant å nevne aerospike siden den kompenserer for endring i atmosfærisk trykk når man beveger seg oppover i atmosfæren. De har et enormt potensial for innsparing på drivstoff, men hittil har ingen lagt nok penger på bordet for å få de igjennom en testkampanje og inn i en flyve-verdig status.

 

Endret av Ernie
  • Liker 2
Lenke til kommentar
Simen1 skrev (23 timer siden):

Hvorfor skyter de opp fra Florida (rent bortsett fra politisk stabilitet?) Florida ligger jo ved havnivå. Hadde oppskytninga foregått fra et høyt fjell ville de både fått ~0,03% prosent mindre høyde til LEO, litt lavere tyngdekraft (ca 0,29% lavere tyngdekraft i 5 km høyde) litt mindre oppdrift pga lufttrykket (0,08%). Siden nyttelasta bare utgjør rundt 2,5% av totalvekta så vil de ~0,24%-ene gi rundt 10% økt nyttelast.

Hvor mange steder ligger fem kilometer over havoverflaten? Det er faktisk ikke så stor del av planetens areal som ligger så høyt. En annen ting du må huske på er at tyngdekraft ikke kun er en funksjon av høyde over havet. Florida er nok ikke optimalt hvis man tenker på det sånn som du gjør, men som andre har påpekt er det vel andre hensyn som blir tatt.

Jeg så litt på tyngdekraft-kart og fant et område i nærheten av Kongo som kanskje fungerer bra. Klart da vil man ikke skyte ut over havet og det er et problem. Se etter den blå flekken i Afrika: https://svs.gsfc.nasa.gov/11234

Lenke til kommentar

For å gjenta meg selv her: Tyngdekraften er ikke hovedproblemet her. For å ta et kraftig forenklet eksempel. Hvis du skal skyte opp noe i en polarbane på 600km trenger du ca 5,88MJ/kg for å løfte objektet opp til den høyden. I en slik bane trenger du en hastighet på ca 7,56 km/s. For å oppnå en slik hastighet må du tilføre ca 28,58MJ/kg. Som man da umiddelbart ser er et par km mindre høyde ubetydelig siden det har null innvirkning på banehastigheten.

Lenke til kommentar

27 mai! Dette blir spennende!

Quote

Together with SpaceX, NASA will return human spaceflight to American soil after nearly a decade. SpaceX will launch people into space for the first time ever with astronauts Bob Behnken and Doug Hurley on board Crew Dragon, which will dock to the International Space Station. Prepare to #LaunchAmerica on May 27: www.nasa.gov/launchamerica

 

  • Liker 1
Lenke til kommentar
  • 3 uker senere...

Kina skyter opp en del raketter fra høyere opp i fjellene og resultatet er at rakett-trinn omtrent lander i hustakene til folk.

Ingen med vettet i behold driver med sånt.

Nærmest mulig ekvator, utskyting over hav og god infrastruktur er de enkle grunnene til at Florida er foretrukket oppskytingsplass i USA. Det skytes også opp en del raketter fra Vandenberg, rett nord for LA, men det er vel stort sett for baner med høyere inklinasjon?

Endret av Deimos_Anomaly
Lenke til kommentar
7 hours ago, Deimos_Anomaly said:

Kina skyter opp en del raketter fra høyere opp i fjellene og resultatet er at rakett-trinn omtrent lander i hustakene til folk.

Ingen med vettet i behold driver med sånt.

Nærmest mulig ekvator, utskyting over hav og god infrastruktur er de enkle grunnene til at Florida er foretrukket oppskytingsplass i USA. Det skytes også opp en del raketter fra Vandenberg, rett nord for LA, men det er vel stort sett for baner med høyere inklinasjon?

Uten at jeg har full oversikt, så skyter iallfall SpaceX en god del satellitter opp til lav jordbane derfra. Noen av de har lav nok inklinasjon at de kunne fult utnyttet hastigheten man får ved å skytes opp fra ekvator. Derimot er det igjen sånn at drivstoffet er billig og det er langt viktigere å ha infrastruktur og sikkerheten i behold. Eksempelvis skal DART også sendes opp fra Vandenberg, og det er en interplanetarisk oppskyting hvor man skal krasje i en asteroide. Riktignok, i det tilfellet gir jordrotasjonen knapt nok bidrag til energimengden som kreves for å bryte jordas gravitasjon. Å gå fra 62,5MJ/kg nyttelast til 62,4MJ/kg nyttelast er ikke akkurat noe å rope hurra for så lenge nyttelasten ikke er for tung og drivstofftanken er stor nok. I forhold til DART har Falcon 9 kapasitet til å sende opp 4 tonn nyttelast til Mars. Da er 500kg til en asteroide barnemat.
(Basert på veldig forenklet utregning utelukkende basert på nødvendig påført energi for akselerasjon opp til jordas unnslipningshastighet).

Så lenge man ikke skal skyte opp noe tett opptil kapasiteten til raketten eller skal i bane som har lav inklinasjon, så er oppskyting fra ekvator ganske overdrevet. Russland/Sovjet ar skutt opp mye rart fra Yasny, Plesetsk og Baikonur, og ingen av de er lokalisert spesielt nærme ekvator.

 

Lenke til kommentar

Opprett en konto eller logg inn for å kommentere

Du må være et medlem for å kunne skrive en kommentar

Opprett konto

Det er enkelt å melde seg inn for å starte en ny konto!

Start en konto

Logg inn

Har du allerede en konto? Logg inn her.

Logg inn nå
  • Hvem er aktive   0 medlemmer

    • Ingen innloggede medlemmer aktive
×
×
  • Opprett ny...