Das mit den 9,81m/s2 ist nur eine andere Form der Leistungsangabe, man könnte sagen ein Triebwerk mit 380s kann 380s der Gewichtskraft am Erdboden mit 9,81m/s wiederstehen. Ich benutze lieber m/s.
Nur als Beispiel:
Du brauchst ein ∆V von >=15,07km/s
Jetzt kommt es darauf an, ein LH2/LOX wirst zu zumindest für die Landung nicht nehmen können,
weil dir in drei Tagen sonst wohl zu viel LH2 durch die Tankwände diffundiert.
Also brauchst du lagerfähige Treibstoffe z.B. Hydrazin (UDMH) / NTO,
damit bekommt man ca. 3250m/s
Nehmen wir an du meinst 500kg Nutzlast und das Triebwerk, Tanks usw. hätte nochmals 500kg, also zusammen 1000kg.
Von einer Mondtransferbahn bis zum Boden braucht man minimal ein ∆V von 2,55km/s, wir mit 2,7km/s zur Sicherheit.
2,7(km/s)/3,25(km/s) macht ca. 0,831, davon ex(0,8308)=2,265.
Mit den 1000kg bekommen wir 2265kg Masse für den Treibstoff der Landestufe, den Tanks usw. plus Nutzlast.
Der Treibstoffanteil würde 1265kg betragen.
Da diese Landestufe+Nutzlast schon kurz nach dem Start von der Erde in Richtung Mond beschleunigt werden kann kommt LH2/LOX in Frage.
Nehmen wir an dass dafür drei Stufen genutzt werden. Das ∆V was noch fehlt beträgt: 12,52km/s , wir sind vorsichtig und rechnen mit 12,75km/s.
Die Startstufe wird mit RP-1/LOX betrieben und rechen mit einer Geschwindigkeit beim Brennschluss von 2,75km/s.
Die beiden Oberstufen sollen jeweils die Hälfte zu den noch erforderlichen 10000m/s beitragen. (12,75km/s - 2,75km/s)
davon die Hälfte macht: 5000m/s!
Beide LH2/LOX Stufen 4500m/s bringen, daraus folgt ein Massefaktor: ex(5000/4500)=3,038.
Mit 2265kg plus geschätzten 3035kg für die dritte Stufe kommen wir auf 5300kg am Brennschluss von Stufe 3.
Damit bekommen wir eine Masse von 16100kg vor Zündung der dritten Stufe.
Nehmen wir an die zweite Stufe hätte nur 8900 Trockenmasse, macht zusammen 25000kg multipliziert mit 3,038=75950kg
Die erste Stufe hätte nur eine mittlere Ausströmgeschwindigkeit von 3070m/s, mit den 2750m/s bekommen wir ein Masseverhältniss von
ex(2750/3070)=2,45.
Unsere Startstufe hätte eine Trockenmasse von 24050kg, zusammen also 100.000kg, mit den 2,45 ergibt das 245t oder 245.000kg.
Wie man sieht, ist eine F9 v1.2 auf jeden Fall in der Lage eine Landestufe mit auf den Weg zu bringen.
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