В комментариях как обычно развёрнуто не ответишь. А обсуждение развернулось довольно таки интересное.
Начну с объяснения того как в 1969 году летали без дозаправки.
В 1969 году было просто. Что с собой на ракете взяли с тем и полетели. Поскольку ракета была немаленькая, взять с собой получилось достаточно много.
Тут надо учитывать, что тогда по направлению к Луне отправился лунный поезд в составе Аполлона и Лунного модуля массой примерно 45 тонн. И это с учётом топлива. Плюс к этому, 13,5 тонн третей ступени, ещё и выполнившей роль разгонного блока. Но уже без топлива.
То есть, 58,5 тонн из примерно 140 оказавшихся на низкой орбите после взлёта. На разгон всего этого ушло больше 80 тонн водорода и кислорода.
Я не зря обратил внимание на то, что масса с топливом. Его там процентов 60 от общей массы.
Теперь наш любимый Старшип.
Да. Сухая масса у него 120-150 тонн. Примерно. У меня такое впечатление, что в Спейс-Икс ещё сами не определились. Но судя по заявленной полной заправке в 1500 тонн, скорее 150.
Это сухая масса. Без груза и технологических газов/жидкостей. На всё это можно ещё тонн 10 накинуть.
Теперь скучная математика.
Если Старшип полностью заправить на старте, то после выхода на орбиту к 160 т конструкции и груза у него останется в запасе примерно 230 - 240 тонн топлива. Этого ему даже хватит для выхода на траекторию к Луне. Но баки после такого манёвра будут сухие.
Их можно даже два сцепить. Результат будет такой-же. Количество топлива удвоится, но сухая масса тоже.
Массу топлива потребную для манёвра можно посчитать по вот такой простенькой формуле:
mт - масса топлива в кг
mк - масса после манёвра в кг
dV - нужный прирост скорости в м/с
C - удельный импульс в м/с, для Рапторов в вакууме 9,81*375=3678,5 м/с
e - число e = 2.171828
Ну и получается, что на влететь с Луны, сесть на Луну, притормозить у Луны с 2 до 1 местной космической, разогнаться с орбитальной до переходной скорости надо 1600+1600+800+3300=7300 м/с характеристической скорости. Добавим к этому запас на манёвры при посадке и стыковках, это ещё метров 300 - 400 дельты. Ну пусть даже 200.
Сколько надо горючего? Подставляем значения в формулу, получаем... Получаем...
Если округлять, то получаем 1070 тонн горючего.
Ну а чего? Столько железа на Луну тащить. И это без возврата на Землю. С возвратом тонн на 200 больше получится.
Для безвозвратного варианта дефицит топлива 830-840 тонн. А это дозаправка. И не одна. Судя по предварительным данным, что Старшип в модификации танкер будет поднимать 100 - 150 тонн горючки получается, что дозаправок надо минимум шесть.
Ну, не знаю как будут выглядеть орбитально-брачные игры этих слонопотамов, но посмотреть очень хочу. И на то, как он будет садиться на Луну.
И традиционно желаю успехов инженерам Спейс-икса в их нелёгком труде.