通過多次發射,將負載、發動機倉、燃料倉,甚至燃料分批發射,然後在太空交接組裝後再發射出地球。這樣能否減少用於突破大氣的燃料消耗,騰出更多燃料用於星際航行?


建議題主先定義何為星際航行

從原理上說,多次發射再太空對接並不節省燃料。其只適用於構造體大於巨型商業火箭,不能一次性發射。或構造體為了減重考慮,結構較為脆弱,無法承受火箭發射時過載2種情況

對於太陽系內的商業航行,不可能依賴從地球發射火箭。直接在月球/火星上建立航天工業基地才是正道


能單次發射就不要分多次, 就像能單級入軌就不要多級一樣, 分得越多風險越大, 管理也越麻煩, 而對接本身也是一高風險高難度的任務, 能不對接就少對接, 像國際空間站這類任務, 分多次是因為推力不足或結構過大才不得已而為之。至於能不能騰出更多的燃料, 不考慮成本的話一次送100T燃料跟分5次送20T燃料效果是一樣的, 毛線都沒騰出, 火箭本身迎風面積少, 在大氣層內速度慢, 克服大氣阻力消耗的燃料並不多, 大部分都用在給負載加速上面了, 為了減少那丁點空氣阻力分多次發射簡直是匪夷所思的行為

水平不夠沒發具體計算,就提供一些影響因素吧:

1.空氣阻力跟火箭表面積相關的。火箭變大時,表面積是平方增長,質量是三次方增長。所以理論上來說多次發射克服空氣的損失比單次發射要大。但是火箭很快就突破大氣層了,這個損耗並不顯著。

2.多次發射的載荷質量不一,不一定能夠完全利用火箭的有效載荷,勢必會浪費一部分。而單次發射的怪物火箭一定是根據載荷特製的,利用率會更高。但是現役主流火箭都是模塊化的,根據載荷大小增加或減少固推,所以推力浪費也不多。

3.巨型火箭,如土星五號,芯一級要使用巨型發動機,而巨型發動機的效率(比沖)比主流的常規發動機低,所以發射相同的載荷要更多燃料,更大的儲罐,更大的支撐結構,成本也就增加了。可是燃料是最不值錢的,儲罐和外殼也不值錢的,所以這個成本也無所謂。4.火箭發射前要組裝,組裝要時間和場地。連續發射的話,火箭要一個一個的組裝發射,可是發射場的基礎設施,組裝車間倉庫燃料儲存等都是為單次任務準備的,擴建的錢夠買好幾個火箭。我覺得其實這個成本才是最貴的。5.同時工作量增加,為了保證發射質量,組裝質檢觀測等所有部門航天部門都要招聘更多的人,同樣都是錢。這些人招聘來不能隨便辭掉的,雇而不用太浪費了。綜合考慮的話,兩種火箭都有的情況下,應該選擇單次發射。


超大的飛船一次性送不到軌道上去呀,只能分批上去再組裝。

通過在太空組裝遠航器來進行星際航行,比在地球直接整體發射,是不是更高效?

不是的 發射用的火箭是一次性的 發射次數越多 浪費的火箭殼子就越多 從地球送東西進太空的燃料需要量跟負載的重量比恆定

但是如果可以不從地球發射,就爽了。從Minmus發射一罐子燃料進入近Minmus軌道,所需的速增量僅為從Kerbal發射的19分之一,這意味著不需拋棄任何零件,並可攜帶大量燃料作為有效載荷的SSTO擺渡船變得可能實現。

不帶一桿礦機就想遠航?


小白來試答,太陽系之內的探索現在的技術已經足以支持。但若說到星際航行,必然有新一輪的技術革命來坐後備的技術支持。我的論點是在技術支持的情況下,先建立近軌空間站,從地球外建立組裝站,好處是可以不受空間與地心引力的限制。單純的從地球發射具備星際航行的飛行器,我認為是不現實的。

根本問題在於載荷質量與單次發射成本成正關係,你的設想正確,但也僅限於回收復用技術的成熟,否則永遠是燒錢的活,詳見SLS和重返月球計劃


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