Найти тему

Орбитальные станции: Масса и цена вопроса

Вот теперь возникает самый интересный вопрос, а какой будет масса такой орбитальной станции?

3D концепт обитаемой космической станции на орбите Земли
3D концепт обитаемой космической станции на орбите Земли

Понятно, что сделать точный расчет можно только хотя бы по эскизно-техническому проекту. Поэтому мы сделаем очень грубую оценку, где-то с точностью до 30%.

Таблица расчета ориентировочной массы обитаемой космической станции
Таблица расчета ориентировочной массы обитаемой космической станции

Результат впечатляет. Это не считая запасов топлива, воды, кислорода, продовольствия на год или два! А ещё, при допущении, что масса 1 м2 панелей солнечных батарей не более 1,5 кг.

Что ещё любопытно, а то, что масса скорлуп противометеоритной брони и термо- и радиационной защиты составляет более 60% массы всей станции! При условии, что масса защиты не более 100 кг/м2. Некоторые специалисты, впрочем, считают, что защита будет весить до 2 тн на 1 м2, но с этим можно поспорить.

Интересно было бы наладить производство таких блоков на Луне. Значительно дешевле будет поднимать их на орбиту, чем с Земли. Однако, это возможно только после хорошего освоения Луны и строительства там заводов.

Что бы построить станцию, скажем на 63 жилых блока (всего блоков, примерно 70), массой 2 800 тн потребуется как минимум 140 запусков ракет типа «Протон», грузами по 20 тн. А потом, надо быть готовым в течение хотя бы двух суток буксирами доставить грузы и смонтировать их.  Тогда, можно предположить, что за 270 суток основной монтаж станции и блоков будет завершен. Но это значит, что запуски носителей с материалами для станции надо производить раз в два дня — как минимум одним космодромом не справиться.

И последний вопрос, в этой статье: а сколько это будет стоить?

Опять рассмотрим вариант станции 70 блоков, массой 2 800 тн.

Стоимость одного блока «Заря» для МКС составляла 220 млн. долл. Учитывая серийность производства, объем заказа и меньшую сложность блоков новой станции, можно предположить, что стоимость одного блока составит около 50 млн. долл. DDP—космодром.

Запуск Протона стоит около 65 млн. долл. Думаю, что Протон все-таки устарел, и будут использованы более экономные и производительные ракеты, с ценой пуска по 50 млн. долл. за выведение грузов в 20 тн.

Тогда стоимость материалов станции с доставкой на опорную орбиту будет: 50 млн.$ Х 70 блоков + 50 млн.$ Х 140 пусков = 10 500 млн. долл. или 10,5 млрд. долл. США.

В строительстве, если не знаешь смету, то применяется упрощенный подход: берётся стоимость материалов с доставкой и умножается на коэффициент, учитывающий сложность работ, оборудование и многое другое. На Земле такие коэффициенты имеют значение от 1,5 до 2,5 или даже 3, для условий крайнего севера, например. Примем значение 5, с учетом беспрецедентной новизны и космической сложности.

Тогда, грубая оценка стоимости проекта ТОЛЬКО строительства станции составит 10,5 Х 5 = 52,5 млрд. долл. США. Разумеется, это без учета затрат на создание необходимой первичной орбитальной инфраструктуры: верфи, буксиры и др.

Много это или мало? Например, военный бюджет США на 2023 год составляет  860 млрд. долл., а ещё пять лет назад был 751 млрд. и всем хватало. С другой стороны, бюджет NASA не превышает и 25 млрд. — тут есть о чём поразмыслить.

Итак, если у Вас есть такие деньги, тогда мы идем к Вам!