- 少なくとも今のところは、完全に民間のイニシアチブと資金提供。
- 前のパラグラフにもかかわらず、高度の準備。 主要な技術の1つ（再利用可能な液体ステージ） はすでにマスターされており、プロトタイプが建設中であり、エンジンがテストされています。
- 野心。 火星に飛ぶだけでなく、恒久的な植民地の建設を始めましょう。 そして、将来の船は100人を運ぶことができます。 そして、火星だけではありません。
- 原子力、プラズマ
、ハイパースペースエンジンの欠如。 LREのみハードコアのみ。
なぜ「スターシップ」は、通常どおり、カットの下でいくつかのロケットエンジンを実行できるのでしょうか。
スペース給油
スターシッププロジェクトの重要な特徴は、火星の資源を使用して復路の燃料を生産することです。 この移動により、同じ速度で同じガソリンスタンドで往復する便と比較して、実際にロケットのコレステロールを半減させることができます。
火星ダイレクト。 遠方の船は返却可能であり、乗組員（近く）との船の到着を待って、燃料を生成します。
このアプローチ自体は新しいものではありません。火星の大気と持ち込まれた水素からのメタンの生成は、ロバート・ズブリンの「火星ダイレクト」プロジェクトにまだありました。 マスクプロジェクトは、船のサイズ、再利用性、惑星間飛行の高速性によって区別されます。 後者は、SpaceXによって開発されたFalcon-9方式による第1ステージのレスキューで再利用可能なミサイルの第2ステージに到達するために、約7 km / sの速度増分を提供する必要があるという事実の結果です。 また、火星への飛行のために再利用可能なタンカーをベースに同じ第2ステージに燃料を補給する予定であるため、完全に燃料を補給し、高速の軌道に沿って飛行することは理にかなっています。 燃料の充填不足から、燃料タンクは増加せず（また、燃料補給よりも再装填が難しく、コンパートメントはゴムではありません）、タンカーの飛行は非常に安価になる予定です。 船ごとに合計6回の打ち上げが計画されています。船自体の打ち上げと5回の燃料補給です。
火星オデッセイ衛星によると、火星の土壌の表層の水素含有量（ほとんどの場合、水氷の形で）。
そのため、火星に地元の資源からのメタン酸素燃料の生産を展開することは残っています。 すなわち：衛星によって発見された「地下水」（永久凍土の形である可能性が高いが、液体であってもよい）および大気中の二酸化炭素。
メタン工場
メタンの生成には、Sabatier反応を使用することになっています。
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
幸いなことに、この反応は発熱性であるため、サバティエ反応器からの熱を永久凍土の蒸発などに適応させることができます。 サバティエ反応の水素とロケットの酸素は、火星の水とサバティエ反応で生成された水の電気分解により抽出する必要があります。
2017年のプレゼンテーションによると、フルBFRガソリンスタンドは240トンのメタンと860トンの酸素で構成されています。 エンジンと物理法則ではなく、ケースの素材が変更されているため、燃料1トンあたり3.58トンの酸化剤の割合が保存されていると仮定できます。 ただし、1つの注意点があります。電気分解の生成で1キログラムのメタンを生成するのに必要な水素の量は、4キログラムの酸素を与えます。 したがって、1100トンではなく1200を生産する必要があります。ちなみに、SJOで使用する場合、100トンの酸素は約10万人日で十分です。
水の電気分解は、一方ではエネルギー集約型のプロセスであり、他方では、適切に設計された設置により、効率は約100％です。 切り上げると、水1キログラムあたり16 MJが得られます。 または、生成される酸素1キログラムあたり18 MJ。 最終製品のキログラムに関して、電気分解のコストは14.4 MJになります。
電気分解の準備での水の蒸留には、水1キログラムあたり約22〜30 kJが必要です（火星の蒸留器は三重点近くで機能します）。蒸留は、サバティエ反応の廃棄物ではなく、汚れた地元の水にのみ必要であり、液体状態への成分の凝縮（酸素用） 0.4 MJ / kg以内の冷蔵庫の効率を除く）。 船の設計を知らずにタンク内の燃料コンポーネントの温度制御のコストを正確に推定することはできません。 したがって、最終製品のキログラムあたり20 MJが必要であると仮定します。 または電気分解に関連しないコストの場合は+5.6 MJ。
だから。 製品のキログラムあたり20 MJのエネルギー所要量を推定しました。 一方で、これはたくさんあります。 しかし、一方で、開始ウィンドウの間隔は2年であるため、1,200トンの製品を生産するのに多くの時間があります。 2年は合計で約6000万秒で、燃料「プラント」の平均生産性は1秒あたり20グラムである必要があります。 「工場」と引用符で囲まれているため。 平均消費電力は400 kWになります。
原子炉が消滅します-すべての現実の宇宙原子力発電所の電力は、必要な電力よりも2桁少なくなりました。 また、SpaceXは、必要な特定の電力を備えた原子力発電所の開発を牽引しません。 しかし、マスクには旧ソーラーシティのテスラがあり、ソーラーパネルを製造しています。
ソビエト宇宙原子力発電所。 プロジェクトTopaz-100 / 40はスペースに到達しませんでした。 控えめに言っても、誰もが最大電力モードでの動作時間に触発されていません
良いニュースは、燃料貯蔵プラントがバッファバッテリーを必要としないことです。 ロケット燃料の生産はバッテリーの充電です。 したがって、1日の平均サイクルを考慮に入れて、平均電力400 kWを提供するために必要なソーラーパネルの面積のみを計算すれば十分です。
平均して、火星の年間の太陽定数は約600 W / m2正常です。 SBは、特定の緯度に最適な位置にあるクレーターの斜面に単純に横たわっていると仮定します。これは、SBを地球上にマウントする主な方法でもあります。 ダストストームを除くと、火星の1日平均1平方メートルあたり191 Wの光（600 / pi）が降ります。 嵐を説明するために、係数0.7を導入します（火星の気象学は知りませんが、おそらく塵の少ない場所を選択するでしょう）。 その結果、20％の効率で、1日に平均で1平方メートルあたり26ワットが得られます。 繰り返しますが、利便性と信頼性のために、ここでは切り上げますが、今回は最大20 W / m2です。 必要な400 kWの場合、20,000平方メートルまたは2ヘクタールのソーラーパネルが必要です。 現代の家庭および公安サービスでは、比重は約10 kg / m2です。 地球上の屋根に取り付けるためのボックスと一緒に、風圧が火星よりも桁違いに強い。 このボックスの設計者は、重量ではなく製造性のために最適化したという事実にもかかわらず。 柔軟な太陽電池（再び国内用）の比重は3.5 kg / m2です。 火星では、それらは単に地面に転がすことができます-6 mbarの圧力では、風はそれらを運び去ることができません。 しかし、ロボットや宇宙飛行士自身によって吹き飛ばされるか、一掃されなければならない塵をもたらすことができます（スピリットは「塵の悪魔」を待たなければなりませんでした）。
地球のための柔軟な土
しかし、電線と一緒に、太陽光発電所の重量が1メートルあたり10 kgのままであるとします。 必要な2ヘクタールのバッテリーには、200トンが必要です。 火星の計画によると、最初は2人の無人船が出発し、次のウィンドウで-2人の貨物と2人が10人以下の乗組員を乗せたという事実にもかかわらず。 合計6隻の船と火星の表面に600から900トン。 最初の数字は、150トンの貨物タンクに到達できない、または到達できない（そしてIEOに100トンのミサイルが完全に存在した）という仮定から得られます。 少なくとも3倍以上必要です。
しかし、燃料工場に加えて、エネルギーも必要になります...
SJO
まず、それが主なことです。ロシアはスペーストイレなしではSpaceXを離れることができません。 事実、シャトルWCSと比較したソビエト宇宙トイレの信頼性は、ソビエトの最高機密技術ではなく、アメリカ人が宇宙飛行士から糞便を排出するプロセスを自動化しようとすることでシステムを複雑化したためです。 閉塞やその他の「喜び」につながります。 ソビエト・ロシアの宇宙ソーセージでは、空気の流れによって、糞が穴あきバッグの表面に押し付けられるだけで、使用後は手で保管する必要がありました。 スカイラブでは、アメリカ人はさらにシンプルなシステムを備えており、糞便袋は気密であり、排泄物を指で（特別な袋を使用して）さらに深く押し込む必要がありましたが、尿ポンプシステムがありました。 SpaceXは、スカイラブトイレの図面（パッケージでの追加操作の必要性にもかかわらず、ロシアのトイレよりも信頼性が高い）を上げることと、気流でバッグに廃棄物を押し付けるという独自の連合の類似物を開発することができます。
ソビエト宇宙トイレのスキーム。 尿は空気の流れでパイプを通過し、糞便は空気の流れに押されて5番の区画に残ります。
シャトルアメリカントイレ。 システムのより大きな複雑さ（およびより低い信頼性）は、尿を運んだ同じ流れで糞便を排出しようとする試みに関連しています。
廃棄物処理から他の人間のニーズに移行します。 表からわかるように（ ここから取得）、500日間の飛行に6人の乗組員が必要な（これは、宇宙船での火星ミッションの予想期間よりもわずかに短い）58トンの酸素、食料、水が必要になります。 そのうち水は50トンです。
原則として、「スターシップ」飛行の高速軌道を考慮して（時間は対立の種類によって異なりますが、平均で115日間）、船の給水を管理することが可能です。 しかし、火星のプラントでは、電気分解のために地元の水を準備する技術の開発（つまり、精製と蒸留）が依然として必要であるため、再生することが可能です。
ソ連でMirステーション用に開発された水再生システムの重量は、乗組員6人あたり2.4トンでした。 尿から回収した水を使用して電気分解により酸素を生成する場合（1日あたりの尿の質量は、同時に人間の酸素の必要量とほぼ一致します）、主な消費者は再び製品1キログラムあたり18 MJの電解槽です。 1人あたり1日あたりの酸素は約1キログラム必要で、これにより電解槽で消費される電力は1人あたり208 Wになります。 繰り返しますが、真空の存在下での蒸留にはキログラムあたり約22 kJが必要です。これは、家庭用水の大容量を考慮しても、電解コストの背景に対して無視できます。 1人あたり300ワットのエネルギー需要（照明やタブレットの充電コストを含む）を受け入れたので（スペースマップを使用）、100人乗りの船で30 kWが得られます。 これは、現代の通信衛星の電源の2倍にすぎません（衛星あたり最大15 kW）。 火星に到着すると、酸素を供給するための水の電気分解のコストはオフになります-燃料プラントは、燃料補給ごとに100トンの酸素をすでに生産しています。
そして放射線
彼女の危険は非常に誇張されています。 宇宙には2つの放射源があります。1つだけの方向から放射する比較的低エネルギーの粒子を多く与える太陽と、どこからでも少量の高エネルギー粒子で「輝く」GKIです。 したがって、非居住区画をそれに変えることにより、レイアウトだけで太陽から身を守ることができます。 実際、これは計画されたものであり、少なくとも宇宙船のSBの位置から明らかなように（写真を参照）。 GKIは、飛行が高速の軌道を通過するため、耐えやすくなります。 飛行中に受けたGKIの線量は、一方では原子力産業の地上労働者の基準よりも高いが、他方では慢性放射線病の発症に必要なものよりも数倍低い。
ITSをレンダリングします。 現在、ケースは異なりますが、SBの配置は同じままです。