SpaceX ITS (MCT) - Diskussion

Der ITS Kern ist einem Massagestab und hat unten die 12m Durchmesser wie die BFR, die 17m kommen durch die drei Dreiecksflügel und deren wirksame Fläche bein Start entspicht sicher keinem Core von 17m.
Bei der Landung sieht das natürlich ganz anders aus, das wirkt dann wie eine große Fläche. Bin mal gespannt was auser den sehr stabilen Beinen noch mit drinnen verbaut wird.
Ich bin über diese Lösung von SpaceX wirklich begeistert, man hätte vermutlich keinen besseren kompromiss finden können.
Schon der Gedanke quasi auf den Flügelenden zu landen ist genial.
Man hat eine Rakete mit eingebautem Startturm

Ich denke schon eine Weile über die Steuerdüsen nach, die man im Video und auf den Bildern gut sehen kann.
Dracos sind natürlich für das Teil zu klein, also Superdracos? Sie hätten einen Isp von 240s aber man müsste den Treibstoff für den hin und Rückflug von der Erde mitnehmen.
Ein simples Metan-LOX Triebwerk wäre Treibstoffmäßig optimal. Aber welchen Isp erreichen heutige ganz einfache solche Triebwerke? Also lohnt sich das schon mit simplen Technicken?

Grüße aus dem Schnee

Der Chef von RKK Energija ist nicht überzeugt von Musks Plan, nennt es eine "Show" und "illusiorisch":
https://www.reddit.com/r/spacex/comments/557sz3/esas_dg_jan_w%C3%B6rner_comments_on_the_interplanetary/d889mk4?context=3

Kleines OT:

Ich bin auf der Suche nach einem Programm/Webscript dass mir den dV bedarf eines Transfers von der Erde zum Mars in Abhängigkeit von 1. Abflugdatum und 2. Fluglänge angibt.

Hier ist das was ich suche - nur leider nur für das Spiel 'Kerbal Space Program'

https://alexmoon.github.io/ksp/

Ich würde gerne nachvollziehen wie viel zusätzlichen dV (und indirekt: Leo-Raumschiffmasse/Treibstoff) SpX braucht wenn sie die Reisezeiten zum Mars so stark verkürzen.

wäre schön wenn mir jemand weiterhelfen kann - gerne auch per PM

Im der Red Dragon Diskusion hatte ich mal etwas ähnliches gemacht.

Mit vereinfachten Werten (Kreisbahnen) und von der Erde aus gerechnet:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14280.msg361148#msg361148

Startfenstererweiterung durch erhöhtes dV beim 2018 Transit. Unter Rücksicht der Planetenposition berechnet (Apergäum Perigäum, aber keine Inklination)
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=14280.125

Ich müsste das Programm noch irgendwo haben und müsste es nur etwas optimieren (laufzeit jehnseits von gut und böse) und anpassen, du musst mir nur sagen, was du berechnet haben willst, dann kann ich es durchjagen.

Ps.: Sehe ich hatte die optimale Bahn für den 23April berechnet, laut Cosmic Train schedule ist der aber am 30.April. Liegt wohl daran, das ich Planetengraviationen ignoriert habe.

Grüße aus dem Schnee.

Ein Beispiel sollte reichen:

Ich hätte einfach gern den dV (und Zeit-) Unterschied zwischen einem 90-Tages Transfer und einem Energieoptimalen Transfer zum Mars am 11.4.2033 gewusst.


Das sollte auch nicht OT werden weil dieser Wert IMO sehr relevant für die Diskussion hier ist.

ps: dank dir und viel Spaß im Schnee

Ich warne dich lieber gleich vor. Der 11.4.2033 ist optimal für den Hohmanübergang, aber nicht für den Beschleunigten Transfer des entsprechenden Jahres.
Willst du wirklich den Beschleunigten an dem Tag starten?

Grüße aus dem Schnee

Das ITS simuliert im KSP:

https://www.youtube.com/watch?v=EhcENjwgl4w

Was mich bei diesem System wirklich interessieren würde, wie ihr Schutzkonzept aussieht. Konkret, wenn die Rakete auf dem Pad oder im Flug auseinander fliegt, wie ihr LAS aussieht. Nimmt man die Dragon 2 zum Vergleich, dann sind das schon ein paar große Triebwerke mit Tabk (im Vergleich zur Kapselgesamtgröße). Jetzt hat man aber noch ein viel größeres und schweres Raumschiff. Die Raptortriebwerke des Raumschiffs dürften nicht schnell genug hochfahren, um die Kapsel wegzubringen. Also würde ich vermuten, dass im oberen Bereich des Raumschiffs sich die Leute beim Start Start aufhalten müssen. Dieser wird im Fehlerfall abgesprengt und mit den üblichen LAS-Systemen zur Erde / Mars zurück gebracht. Alternativ könnte SPaceX den Sci-Fi-Weg einschlagen und im Raumschiff Fluchtkapseln verbauen. Dafür wäre das gesamte Schiff aber dann doch etwas zu klein 

Nein, klassisches LAS wird es nicht geben.

Beim Start von der Erde versucht man bei einem Fehler des boosters noch mit der zweiten Stufe weg zu kommen - aber bei einigen Situationen wird das nicht klappen -> 100 frische Gräber
(Ja, das behagt mit auch nicht)

Nein, klassisches LAS wird es nicht geben.

Beim Start von der Erde versucht man bei einem Fehler des boosters noch mit der zweiten Stufe weg zu kommen - aber bei einigen Situationen wird das nicht klappen -> 100 frische Gräber
(Ja, das behagt mit auch nicht)

Laut Musk soll das Schiff seine Triebwerke als LAS nutzen können.

Allerdings muss man überlegen: in einem modernen Airliner gibt es auch keine Rettungsmöglichkeit, gab es historisch auch nicht in einer Ju 52 oder DC-3 ...

Naja beim Flugzeug gibt es immerhin noch je nach Situation diese oder Jene Rettungsmöglichkeit oder wenigstens Schadensbegrenzung. Muß ich wohl nicht auflisten. Die Fälle , wo das Flugzeug einem Anschlag zum Opfer fällt, kann man ja wohl nicht zum Vergleich einrechnen. Was dann
Übrigbleibt liegt wohl in der Dimension der Raketen unfälle.

Kleines OT:

Ich bin auf der Suche nach einem Programm/Webscript dass mir den dV bedarf eines Transfers von der Erde zum Mars in Abhängigkeit von 1. Abflugdatum und 2. Fluglänge angibt.

Hier ist das was ich suche - nur leider nur für das Spiel 'Kerbal Space Program'

https://alexmoon.github.io/ksp/

Ich würde gerne nachvollziehen wie viel zusätzlichen dV (und indirekt: Leo-Raumschiffmasse/Treibstoff) SpX braucht wenn sie die Reisezeiten zum Mars so stark verkürzen.

wäre schön wenn mir jemand weiterhelfen kann - gerne auch per PM

Vielleicht wäre die Trajectory Search bei der NASA was für sich. Wobei mir die Berechnungen unabhänfig vom eingestellten, maximalen deltaV trotzdem irgendwo gedeckelt zu sein scheinen. Habe noch keinen Transit unter 100 Tagen hinbekommen.

http://trajbrowser.arc.nasa.gov/traj_browser.php?NEAs=on&NECs=on&chk_maxMag=on&maxMag=25&chk_maxOCC=on&maxOCC=4&chk_target_list=on&target_list=Mars&mission_class=roundtrip&mission_type=rendezvous&LD1=2014&LD2=2040&maxDT=2.2&DTunit=yrs&maxDV=12.0&min=DV&wdw_width=365&submit=Search#a_load_results


EDIT:
Anbei noch der Link zu einem Paper, das schnelle Marstransits behandelt. Darin enthalten ist unter anderem ein Diagramm zu deltaV<->Transitzeit.

http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a272591.pdf

Ich habe meine Suche für das nötige dV abgeschlossen.

Ich gehe von einer Vorbereitung und Betankung mal von einer Höhe von 300km aus, da man dort eine Weile bleiben kann ohne abzustürzen.

3,2 km/s werden benötigt um von dem angegebenen Erdorbit auf Fluchtgeschwindigkeit zu kommen.
zusätzlich noch 2,33km/s für einen Hohmannübergang zum Mars, also insgesamt 5,53km/s mit einem etwa 217 Tage Trip. (Pfuschrechnung)

um in 90 Tagen anzukommen muss man zu den 3,2km/s nochmal um 6,44km/s beschleunigen, also eingesammelt um 9,64km/s.    (Pfuschrechnung)

Da man im Gravitationsloch der Erde startet wirkt der Oberth Effect und sorgt dafür das der Beschleunigungsanteil über die Fluchtgeschwindigkeit hinaus schrumpft.
-->Hohmannüberbang braucht nur noch 3,96 km/s
-->Beschleunigt braucht nur noch 7,19km/s

Anmerkung: das ist mehr, als ich dachte. Damit sind meine Berechnungen aus der Red Dragon Diskussion etwas sehr pessimistisch berechnet.

Interessant ist, das meine Berechnung mir statt dem 11.4. für den Hohmannübergang den 28.3. nannte. Dies liegt mit daran, das meine Berechnung noch einige Faktoren ignoriert, wie die Eigengravitation und die Flugphasen im Erd- und Marsgravitationsfeld vereinfacht. Aber wenn man 2 Wochen früher oder später, als optimal startet verändert sich das nötige dV kaum.
Was mich ernsthaft überrascht hat, war, dass der Beschleunigte Start ebenfalls um den 28.3. liegt. Um weil mir der Computer 5 Tage ausspuckte mit dem Mittel am 29.3. Auch hier gelten die gleichen Verallgemeinerungen. Allerdings steigt bei Abweichung vom optimalen Startdatum der bedarf an dV stärker an.

Bezüglich dV und den Reisezeiten sollte man eine Abweichung von wenigen Prozent nochmal als möglich ansehen.

Man hat 1950t Treibstoff und muss etwas für die Landung und Manöver unterwegs zurückhalten. für unseren 90 Tage Trip ergeben sich daraus folgende Nutzlasten:
https://de.wikipedia.org/wiki/Oberth_Effect

Treibstoffrückhaltungen          Nutzlast    zurückgehaltener Treibstoff
  0%                                        185t           0t
  2,5%                                     127t         49t
  5%                                        71t           98t
  7,5%                                     14t         146t


Ohne den Oberth Effekt wäre die Nutzlast ohne Treibstoffrückhaltung übrigens 11t.

Ps: Warum 2033?

Grüße aus dem Schnee

Musk wird ein AMA zum Thema machen. Super, das entschädigt dann für die versaute Q&A.

Ich rate mal AMA ist sowas ähnliches wie Q&A.

Das Musk etwas anderes bei der Fragerunde erwartet hat zeigt auch seine Aussage aus dem Vortrag, dass er die technischen Details für die Q&A aufhebt.
Mal gespannt, welche Häppchen wir da noch kriegen werden.

Grüße aus dem Schnee

Allerdings muss man überlegen: in einem modernen Airliner gibt es auch keine Rettungsmöglichkeit, gab es historisch auch nicht in einer Ju 52 oder DC-3 ...

Stimmt. Deswegen entwickelt und testet man Massenverkehrsmittel ja auch so lange, bis sie halbwegs sicher sind . Vor einem Mitflug an Bord von ITS wird man hingegen wohl Post von seiner Lebensversicherung bekommen.

Ich rate mal AMA ist sowas ähnliches wie Q&A.

ja, es steht für "Ask me anything"

Zitat von: Sensei am 02. Oktober 2016, 11:48:49

Nein, klassisches LAS wird es nicht geben.

Beim Start von der Erde versucht man bei einem Fehler des boosters noch mit der zweiten Stufe weg zu kommen - aber bei einigen Situationen wird das nicht klappen -> 100 frische Gräber
(Ja, das behagt mit auch nicht)

Laut Musk soll das Schiff seine Triebwerke als LAS nutzen können.

Allerdings muss man überlegen: in einem modernen Airliner gibt es auch keine Rettungsmöglichkeit, gab es historisch auch nicht in einer Ju 52 oder DC-3 ...

1. Die struktuellen Belastungen sind bei (Verkehrs)Flugzeugen VIEL kleiner als bei Raketen.
2. So lange die Struktur hält ist mit! das schlimmste, was passieren kann, dass die Triebwerke versagen. Flugzeuge können dann noch gut zum Boden segeln - Raketen nicht.

Zitat von: Sensei am 02. Oktober 2016, 11:48:49

Nein, klassisches LAS wird es nicht geben.

Beim Start von der Erde versucht man bei einem Fehler des boosters noch mit der zweiten Stufe weg zu kommen - aber bei einigen Situationen wird das nicht klappen -> 100 frische Gräber
(Ja, das behagt mit auch nicht)

Laut Musk soll das Schiff seine Triebwerke als LAS nutzen können.

Ich habe meine Zweifel daran.
Das Schiff wiegt betankt 2100t Mit Fracht bis zu 2400t
Ein Raptortriebwerk kann 310t Schub erzeugen, die 3 SL-Triebwerke kommen zusammen also auf 930t. Bei weitem nicht genug.
Nehmen wir die Vakumtriebwerke dazu liegen wir bei 2790t das würde reichen. Allerdings stellt sich die Frage, ob die Vakuumtriebwerke auch am Boden laufen können. Wenn wohl ohne Droselung.
Abgesehen davon fällt bei nur einem Triebwerksausfall die Leistung auf 2480t Schub.
Bei vollem Betrieb aller 9 Raptors wäre das eine Beschleunigung von 1,16G, wobei 1G Gravityloss noch abgeht.

Ich habe jetzt alle Triebwerke mit Sealevel Schub angenommen. der die Vac-Raptors haben zwar nochmal etwas mehr Schub, aber vor allem im Vakuum.
Möglich wäre noch das die Triebwerke im Notfall auf Überperformance gehen können, aber selbst bei 200% wäre die Beschleunigung immer noch nur 2,32G, abzüglich 1G Gravityloss.

Das ist zu wenig für eine Flucht. Trümmer von unten könnten die Triebwerke oder gar die Tanks beschädigen.

Noch schlimmer ist sogar, das in die Interstage gefeuert werden würde, das heißt der Tank des Boosters würde direckt angegriffen werden vom LAS. --> Selbst wenn es nur auf dem Pad brennt würde das LAS wohl die Rakete zur Explosion bringen.

Grüße aus dem Schnee.

Selbst wenn sie die Oberstufe irgendwie weg bekommen. Wie soll sie wieder zurückkommen? An Fallschirmen? Dafür ist sie zu groß. Vermutlich geht das so oder so nicht. 

Die Diskussionen darüber dürften interessant werden. Ich habe persönlich kein Problem mit einem Konzept ohne "Plan B" in dem Maßstab. Aber wie ich Zeitgeist und Medien einschätze ein gefundenes Fressen, gegen das schwer anzukommen sein wird. Gott bewahre ein tatsächlich fataler Fehlschlag.

Die Oberstuffe, also das Marsschiff, als auch die Tanker sind fähig auf der Erde zu landen, sollen ja auch wiederverwendbar sein. Da liegt also nicht das Problem
Es ist ein Landen ähnlich dem Booster und der Falcon 9 oder wie im Video auf dem Mars geplant.

Grüße aus dem Schnee

Die Oberstuffe, also das Marsschiff, als auch die Tanker sind fähig auf der Erde zu landen, sollen ja auch wiederverwendbar sein. Da liegt also nicht das Problem
Es ist ein Landen ähnlich dem Booster und der Falcon 9 oder wie im Video auf dem Mars geplant.

Grüße aus dem Schnee

Wenn die Triebwerke nicht zuvor beschädigt wurden. Man mag zwar noch von der Rampe wegkommen, aber für die Landung müssen die Triebwerke 100% funktionieren. Sorry aber ich kann mir nicht vorstellen dass man das irgendwie simulieren kann. Tests dürften auch schwierig sein.

Zitat von: Schneefüchsin am 02. Oktober 2016, 17:11:57

Die Oberstuffe, also das Marsschiff, als auch die Tanker sind fähig auf der Erde zu landen, sollen ja auch wiederverwendbar sein. Da liegt also nicht das Problem
Es ist ein Landen ähnlich dem Booster und der Falcon 9 oder wie im Video auf dem Mars geplant.

Grüße aus dem Schnee

Wenn die Triebwerke nicht zuvor beschädigt wurden. Man mag zwar noch von der Rampe wegkommen, aber für die Landung müssen die Triebwerke 100% funktionieren. Sorry aber ich kann mir nicht vorstellen dass man das irgendwie simulieren kann. Tests dürften auch schwierig sein.

Ja, als LAS sehe ich das auch als eine problematische Lösung an und eigentlich nichtmal als möglich.

Zu den beschädigten Triebwerken. Im Notfall muss 1 Sea-level Triebwerk(Drosselkontrolle) funktionieren. Der Rest kann auch von einem oder besser erst 2 dann einem Vacuumtriebwerken übernommen werden. Wird dennoch recht holprig so zu landen.

1. Die struktuellen Belastungen sind bei (Verkehrs)Flugzeugen VIEL kleiner als bei Raketen.

Die strukturellen Belastungen hängen von der Beanspruchung und der Auslegung des jeweiligen Gerätes ab. Ein HiTec Solar - Rekordflugzeug hat ja auch nicht die gleiche strukturelle Belastung wie ein Flugzeug zum ausbringen von Kunstdünger ;-) Im Falle eines noch nicht existenten Teiles kann man dazu noch nichts sagen. Die mechanische Belastung einer Boosterstruktur ist m.E.n. aber viel weniger komplex, als es bei einem Flugzeug der Fall ist.

2. So lange die Struktur hält ist mit! das schlimmste, was passieren kann, dass die Triebwerke versagen. Flugzeuge können dann noch gut zum Boden segeln - Raketen nicht.

Bei einer Rakete gibt es je nach Flugphase auch Ausweichmöglichkeiten. Bei einem Flugzeug je nach Flugphase auch mal keine.