¿Por qué el combustible es barato en comparación con los cohetes?

Como señalaron otros, el metano, RP-1 y LOX se fabrican a gran escala en Estados Unidos y muchas otras partes del mundo. (Fabricado puede ser la palabra incorrecta, quizás producido sea mejor).

Funcionalmente es una mercancía.

Por otro lado, los ingenieros aeroespaciales reciben salarios relativamente altos. Los componentes con clasificación espacial provienen de un mundo en el que obtienes una oportunidad en un lanzamiento y es mejor que funcione absolutamente perfecto. Ese tipo de confiabilidad es mucho más costoso que simplemente procesar LOX comprimiéndolo y enfriándolo.

SpaceX emplea a varios miles de empleados. Los lanzamientos generan la mayor parte del dinero para financiar sus salarios. La razón por la que el transbordador espacial costó tanto no fue el hardware en sí, sino más bien los más de 20 mil empleados que se consideraron trabajar directamente para garantizar cada lanzamiento.

Lean implica una fuerza laboral más pequeña.

Interesante anécdota de la que no encuentro una referencia. Mientras que un lanzamiento de Falcon 9 cuesta alrededor de \ $ 62 millones de dólares, un lanzamiento para la Fuerza Aérea cuesta casi \ $ 100 millones. ¿Por qué? Debido al papeleo adicional que requiere la Fuerza Aérea. Es decir. ¡Gastan casi \ $ 40 millones en papeleo! Esa es una cantidad asombrosa de papel.

Por supuesto, es el costo del tiempo de los empleados para llenar y procesar el papel, y las tareas adicionales que implica. Lo que debería aterrorizarlo por la cantidad de trabajo que debe ser generar \ $ 40 millones en papeleo.

Comentarios

• Sobre el tema del papeleo: se aplica para la industria de la aviación, por lo que no es de extrañar que también lo sea para la industria espacial. Para ayudar a garantizar que una aeronave sea segura para volar, para poder ser instalada en una aeronave, cada pieza debe incluir evidencia de su idoneidad para su uso. Eso significa trazabilidad hasta su punto de fabricación y prueba de todas las inspecciones y / o pruebas necesarias y apropiadas. Eso ‘ es un rastro de papel costoso.
• También está la cuestión de los volúmenes de producción. A pesar de su complejidad y la asombrosa cantidad de tecnología incorporada, los automóviles, las computadoras y los teléfonos celulares en estos días son artículos básicos relativamente económicos porque se fabrican en grandes volúmenes. Las aeronaves, a pesar de ser » producción «, los artículos se fabrican en cantidades mucho más pequeñas, por lo que los costos de desarrollo deben amortizarse en muchas menos unidades, lo que hace cada unidad se vendió más cara. Los cohetes se fabrican en cantidades aún más pequeñas y deben diseñarse y probarse con estándares más altos.

Making combustibles es una cuestión de procesamiento de líquidos a granel relativamente barato a partir de materias primas relativamente baratas. Sí, RP-1 es más caro que JET-A porque se necesita más procesamiento y es más especializado, pero sigue siendo un procesamiento de líquidos a granel.

LOX es incluso más barato porque la materia prima es aire atmosférico, hay solo los costos de procesamiento.

La fabricación de componentes aeroespaciales implica el procesamiento costoso de materiales exóticos. Este procesamiento a menudo ocurre en un volumen bajo, por lo que hay relativamente pocas economías de escala.

A modo de comparación, aparentemente 747 cuesta alrededor de \ $ 350,000,000 mientras que una carga completa de combustible para uno es más como \ $ 100,000. Por lo tanto, el costo de un tanque lleno de combustible es mucho menor que el costo del vehículo no es exclusivo de los cohetes espaciales.

La diferencia es que un 747 se puede usar decenas de miles de veces. Por lo tanto, durante su vida útil, el combustible cuesta más que el avión. Por otro lado, los cohetes generalmente solo se usan una vez y, cuando se pueden reutilizar, los costos de renovación son una preocupación.

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• El combustible es solo una parte de la p pelantes, también se necesita oxígeno. Pero para la producción de oxígeno líquido no ‘ no necesita comprar materias primas, el aire es gratis. La planta de oxígeno líquido necesita mucha energía eléctrica. Pero cuando el aire se licua y separa por destilación fraccionada, el nitrógeno líquido restante y los gases nobles como argón, neón y criptón podrían venderse.

¿Qué es más barato: comprar un coche nuevo cada vez o rellenar el depósito? También depende del combustible: el oxígeno es bastante barato en comparación con el hidrógeno (unas 20 veces más caro). Esta es una de las razones por las que BFR utilizará metano y oxígeno como combustible; ambos son muy baratos (también por la abundancia de dióxido de carbono, que es fácil de convertir en metano en Marte).

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• El metano no es abundante en Marte. Está presente en cantidades mínimas en la atmósfera y se detectó algo de ventilación subterránea.La idea es que se pueda producir fácilmente en Marte. Con esa advertencia, ‘ tiene razón: ISRU (uso de propelente de origen local) es clave para la exploración de Marte. Debido a la tiranía de la ecuación de los cohetes, es muy difícil volar propulsor de origen terrestre a Marte, lo que significa que cualquier cohete grande que despegue de Marte quemará el propulsor marciano. Por lo tanto, el uso de metano en BFR.
• @LesserHedgehog Tiene razón, señor. Edité en una corrección.

Un punto que otras respuestas no han cubierto: no hay «t cualquier combustible mejor pero más caro que no tenga grandes desventajas. Un motor de cohete químico es una máquina bastante simple en principio (los detalles pueden complicarse) y las cosas que más desea en una combinación de combustible / oxidante para lanzamientos espaciales son:

• Se libera mucha energía en la combustión.
• El bajo peso molecular de los productos de combustión.

El hidrógeno líquido y el oxígeno líquido tienen el mejor rendimiento en teoría, pero el hidrógeno líquido tiene una densidad muy baja, lo que hace los tanques para que sea más pesado. El RP-1 o el metano líquido te dan un peso de tanque mucho mejor y terminas con un cohete más efectivo. El flúor líquido puede proporcionarle más energía que el oxígeno, pero los problemas de seguridad serían horribles .