Ciekawe porównanie kosztów (w sensie paliwa) oryginalnego planu gdzie Starship spotyka się z Orionem na orbicie NHRO i zmodyfikowanego planu gdzie połączenie następuje na LEO a następnie Starship zawozi Orion na LLO (niską orbitę Księżyca).
Spotkanie na LLO nie jest możliwe bo po prostu Orion nie ma wystarczająco paliwa by tam dolecieć i potem wrócić na Ziemię. Ale jak go Starship zawiezie, to Orion będzie miał spory zapas paliwa na powrót z LLO na Ziemię a jednocześnie Starship nie będzie musiał osiągnąć NHRO po starcie z Księżyca. I jak się to wszystko porówna, to taki zmodyfikowany lot wymaga 11 lotów tankowca zamiast 15. Olbrzymia oszczędność i znaczące zwiększenie szans na powodzenie misji.
Na chłopski rozum – większość paliwa zużywamy targając za sobą paliwo na następne manewry. Reszta (masa Starship czy masa Oriona) są małym procentem. Dlatego misja w której zużywamy więcej paliwa na początku by zminimalizować jego zużycie później potrzebuje go mniej od misji w której trzeba zużyć więcej paliwa później. Druga sprawa to ile żelastwa trzeba gdzie zawieźć. W pierwszej wersji Starship kończy swój żywot na wysokoenergetycznej NHRO. W drugiej znacznie mniej energetycznej LLO. To ponad 100 ton żelastwa = spora oszczędność paliwa (jakieś 40 ton które trzeba było najpierw zawieźć na powierzchnię Księżyca).
Jedyny problem to czy port cumowania Oriona wytrzyma siły jakie będą na niego działały podczas lotu na LLO? Będą one spore, bo potrzebne są dwa uruchomienia silników Starship – jedno by wysłać całość z LEO na TLI. I drugie po dotarciu na Księżyc by wyhamować i osiągnąć LLO. To pierwsze wymaga spalenia ponad 700 ton paliwa. Drugie trochę ponad 100 ton paliwa ale Starship jest już o te 700 ton lżejszy i 900 m/s delta-V kosztuje 100 ton podczas gdy wcześniej 3200 m/s kosztowało ponad 700 ton.
Lądowanie z LLO i później start na LLO to po 2000 m/s delta-V. W przypadku NHRO to 2750 m/s. Wejście na NHRO z TLI kosztuje 450 m/s a na LLO 900 m/s. Czyli w bilansie energetycznym zaoszczędzamy 1050 m/s ale tak to akurat musi potem wykonać Orion swoimi silnikami żeby wrócić na Ziemię.
I to drugi, niebezpieczny element tego rozwiązania – w czasie lotu Artemis II nie testowano możliwości wykonywania tak dużych zmian delta-V – największą zmianą jako wykonano było wejście na TLI które kosztowało Orion 389 m/s. Łączne delta-V jakie Orion wykonał w czasie lotu Artemis II nie przekraczało 900 m/s. Wg. NASA Orion może wycisnąć około 1050 m/s delta-V czyli dokładnie tyle ile wymaga zmodyfikowana misja ze Starship – wydaje się to bardzo ryzykowne. Powrót z Księżyca będzie wymagał pewnie dwóch długich uruchomień silnika i z jednego dodatkowego, korekcyjnego przed wejściem a atmosferę Ziemi. W przypadku jakichkolwiek problemów z wydajnością silników, astronauci mogą albo zostać na zawsze na orbicie Księżyca, albo nie trafić w atmosferę Ziemi pod właściwym kątem. Oryginalny plan lotu Oriona był tak zrobiony ze nawet pełna awaria silników modułu serwisowego nie powodowała śmierci astronautów – orbita NHRO jest tak niestabilna że daje się z niej wrócić na Ziemię nawet korzystając z silniczków manewrowych Oriona. Z LLO takiej opcji nie ma. Dlatego troszkę mnie niepokoi zwiększenie ryzyka dla astronautów tylko po to by zmniejszyć koszt SpaceX. Ale są rozkazy z góry że lądowanie ma się odbyć za kadencji Trumpa i powoduje to zwiększoną tolerancję ryzyka w NASA.
