SpaceX

Возьмем за основу размеры указанные на данной иллюстрации и попробуем определить положение центра тяжести Starship предположив что:

- центр тяжести груза массой 100.0 тонн расположен на 1/2 высоты грузового отсека, то есть на высоте 36.0 метров:

- центр тяжести жидкого кислорода массой 96 тонн расположен на 1/20 высоты кислородного бака, то есть на высоте 4.2 метра:

- центр тяжести жидкого метана массой 24 тонны расположен на 1/20 высоты метанового бака, то есть на высоте 17.0 метров:

- центр тяжести Starship массой 120 тонн расположен на середине его высоты, то есть на высоте 25 метров.

Получим что центр тяжести Starship при посадке расположен на высоте 21,7 метра, а опасный угол наклона при основании 9.0 метров составляет 11.7 градуса.

Чтобы Starship упал разница высоты между двумя противоположными точками основания корпуса должна составлять 1.86 метра.

Вынос опорных поверхностей за пределы корпуса может значительно увеличить устойчивость. К примеру 3.0 метровая опорная лыжа увеличивает угол устойчивости до 20 градусов а перепад высот до 5.45 метра.

На фоне выбора NASA в качестве лунного посадочного устройства модификации Starship, которую для удобства обозначим ка Moonship, возник вопрос о способности многосоттонной ракеты совершить посадку на необорудованную площадку.

Для взлета пустого 120 тонного Moonship при удельном импульсе I_sp = 3700 необходимо приблизительно 120 тонн топлива. Таким образом посадочная масса Moonship при доставки 100 тонн груза на поверхность луны составляет 340 тонн, что при лунной силе тяжести будет равно приблизительно 560 кН.

Примем для лунной поверхности несущую способность как для одного из наиболее слабых типов грунтов, влажного сыпучего песка, равную 1 кг/см^2 или 100 кПа.

Предположим что опирание Moonship будет происходить максимум на три опоры и получим что диаметр круглой опорной плиты будет приблизительно 1,5 метра.

Трех круглых полутораметровых опорных плит достаточно чтобы удержать 340 тонный Moonship на грунте аналогичном песку на пляже при лунной гравитации.

Thomas Pesquet:

— Мне очень повезло, что выходя из своего скафандра и глядя в окно, я случайно заметил нашу 2-ю ступень Falcon 9! Она летела вместе с нами по параллельной траектории, но ниже... два крошечных объекта в 200-х км над Землей! Через время наши пути разошлись. Спасибо ей за полёт!

После отделения на высоте около 80 км, первая ступень начинает свой путь назад, а вторая — продолжает основную миссию. Вторая ступень имеет один двигатель Merlin. Оптимизированный для работы в вакууме, он обеспечивает до 934 кН тяги и отрабатывает около 6 минут полёта, после чего полезная нагрузка — в данном случае корабль — отделяется и выводится на нужную орбиту. Через некоторое время вторая ступень входит в атмосферу планеты и полностью сгорает.