В предыдущей части
рассматривалась "двухнырковая" схема возвращения на Землю. Следует уточнить, что среди "Аполлонов" она в чистом виде использовалась только один раз, при возвращении "Аполлона-8". Остальные возвращались, гася скорость в пределах верхних слоёв атмосферы длительным торможением с небольшим подъёмом на первом этапе и обычным спуском при завершении посадки.
Как видно по значениям перегрузок (6-6,35), это было весьма жёсткое возвращение. Такой уровень сейчас считается возможным только при аварийном спуске, ведь при управляемой посадке "Союза", например, перегрузки не превышают 3-4g.
Избежать большие перегрузки при возвращении с Луны можно только одним способом:
- При подходе к Земле погасить разницу между первой и второй космической скоростью двигателями корабля
- Выйти на низкую опорную орбиту (НОО) Земли
- уже с НОО приземлится с низкой перегрузкой, как при возвращении с МКС
Уточнив характеристическую скорость истечения газов Raptor 3 в вакууме (3750 м/с), можно посчитать вариант "мягкой посадки". Пока в варианте "экспедиции посещения" на Dragon без лунной базы
Для запуска одним Старшипом суммарный вес 233 тонны слишком большой, даже для "одноразового" Старшипа (200 т грузоподъёмность на НОО). Следовательно, остаётся двухпусковая схема
- Falcon Heavy в многоразовом исполнении на НОО выводится полностью заправленный лунный Dragon с экипажем
- Старшип в одноразовом варианте (г/п 200 тонн) выводит на НОО полностью заправленный буксир (185 тонн криогенного топлива)
На НОО оба компонента экспедиции стыкуются и отправляются к Луне. Работа там полностью копируют экспедиции "Аполлонов" за исключением того, что буксир ждёт Dragon на окололунной орбите в автоматическом режиме.
При возвращении буксир гасит своими двигателями избыток скорости и выводит весь комплекс на НОО, откуда Dragon возвращается на Землю, с минимальными перегрузками при посадке.
Преимущество этой схемы в том, что буксир остаётся на НОО Земли и может быть заправлен всего двумя многоразовыми танкерами (по сто тонн топлива каждый) для последующих полётов к Луне. "Теряется" здесь только посадочная ступень Dragon, которая остаётся на поверхности Луны и может быть использована как автоматическая исследовательская станция, ретранслятор, лунный мини-сервер и в других вариантах.
Возможностей буксира хватит, что бы в беспилотном режиме за один раз доставлять на Луну полностью подготовленную лунную базу с посадочной ступенью общим весом (с топливом для посадки) на НОО Луны в 30-40 тонн. Ведь обратно с лунной НОО до НОО Земли буксир повезёт лишь самого себя. На первом этапе лунной программы, конечно.