Hei. Osaako joku vastata kuinka paljon tehokkaampia nykyiset raketit on verrattuna vaikka 1960-luvun edeltäjiin? Tehopainosuhde varmasti täs ajan kuluessa muuttunut, miten kallista on lähettää kilo tavaraa avaruuteen? Onko nämä SpaceX raketit jotenkin mullistavia tämän suhteen?
video joka tämän kysymyksen kirvoitti
"Tehokkaampi" on väärä sana kysyä.
Maailman suurimman lastin kiertoradalle toimittanut raketti tehtiin 1960-luvulla, kuulennoilla käytetty Saturn V. Se oli vuosikymmeniä maailman järein koskaan lentänyt raketti, kunnes SpaceXn Starship meni sen ohi. Mutta Starship ei ole vielä toimittanut mitään hyötykuormaa kiertoradalle, sitä vasta koelennetään.
Paras metriikka on se, paljonko tulee kustannuksia/kiertoradalle toimitettu painokilo.
ja siinä vuosikymmeniin ei tullut merkittävää kehitystä sukkulan failattua alkuperäiset tavoitteensa ja maksettuaan paljon enemmän kuin sen piti maksaa,
kunnes SpaceX totaalisesti mullisti tilanteen
1960-luku:
Kuulennoilla käytetyn Saturn V:n laukaisun marginaalikustannukset olisivat nykyrahassa jossain 1.5 miljardin luokassa, kapasiteetti n. 125 tonnia, eli kustannus n. $12000/kg
1980-luku:
STS-sukkulalla kapasiteetti oli n. 27.5 tonnia ja laukaisun marginaalikustannus oli sukkulaohjelman loppupuolella n. 400 miljardia/laukaisu, eli kustannus oli n. €15000/kg. (nykyrahassa vähän enemmän)
2000-luku ennen SpaceXää:
Boeingin ja Lockheedin yhteisyritys ULAn Atlas V-raketin järeimmällä mallilla laukaisukustannukset taisi olla nykyään n. 200 miljoonan luokkaa, ja kapasiteetti n. 20 tonnia, eli kustannus n. $10000/kg.
Tässä voi olla mukana vähän katemarginaalia joten todellinen marginaalikustannus voi olla hiukan, muttei merkittävästi pienempi.
SpaceX:
1) SpaceXn Falcon 9llä kertakäyttöisenä saadaan kiertoradalle toimitettua n. 20 tonnia laukaisukustannusten ollessa luokkaa 60 miljoonaa. Eli hinta n. $3000/kg.
ELi laukaisuissa matalalle kiertoradalle SpaceX pudotti Falcon 9llä poisheitettävänäkin versiona laukaisukustannuksia n. kolmasosaan. Tosin korkeammilla kiertoradoilla ero ULAn raketteihin jäi pienemmäksi, koska Falcon 9n suorituskyky putoaa enemmän korkeammille kiertoradaille laukaistessa, jonnekin GTOlle laukaistessa ero enää n. kaksinkertainen SpaceXn Falcon9n hyväksi.
2) SpaceXn ykkösvaiheen uudelleenkäytöstä tuli rutiinia. Laskeutumalla ykkösvaiheella lautalle raketin kapasiteetti putoaa n. 15 tonnin luokkaan, mutta laukaisun kustannukset putoavat myös jonnekin n. 15 miljoonan luokkaan. Eli hinta n. $1000e/kg
Ja siinä vaiheessa kun Starship tulee operatiivisen käyttöön(eli n. ensi vuonna tai tänä vuonna loppuvuodesta), se toimittaa kiertoradalle sen ~100 tonnia hinnalla, joka on jossain kymmenen miljoonan luokassa/laukaisu, eli pudottanee tuon kilogramman hinnan vielä n. kymmenesosaan nykyisestä. Ja tämä tulee vielä paranemaan Starshipin myöhempien versioiden myötä, mm. Raptor-moottorin tuleva kolmosversio on sekä tehokkaampi että halvempi valmistaa joten sekä raketin kapasiteetti tulee paranemaan että laukaisukustannukset pikku hiljaa laskemaan.