在将近60年的太空探索中，对火星和其他行星的飞行计划有许多不同程度的阐述。 但是，由于以下原因，SpaceX项目“星际飞船”（Starship）在其中脱颖而出：
- 至少到目前为止，完全是私人计划和资金。
- 尽管有上一段，但准备程度很高。 一项关键技术（可重复使用的液位） 已经掌握 ，原型正在建造中，发动机已经过测试。
- 雄心勃勃。 不仅飞往火星，而且开始建立永久性的殖民地。 将来这艘船可以载一百人。 不仅限于火星。
- 缺乏核，等离子
和超空间引擎。 只有LRE 只有铁杆 。
为什么“星际飞船”能够像往常一样在削减的情况下制造一些火箭发动机。
太空加油
星际飞船项目的关键特征是利用火星资源来为回程航班生产燃料。 与在相同加油站以相同速度进行的往返飞行相比，此举使您实际上可以将火箭的胆固醇减半。
火星直接。 远方的船可以返回，并与船员（近）等待船抵达，以产生燃料。这种方法本身并不是什么新鲜事物：从火星大气层中产生甲烷并带入氢气仍在Robert Zubrin的“火星直射”项目中。 面具项目的特点是船的尺寸，可重复使用性和行星际飞行的高速性。 后者是以下事实的结果：为了在SpaceX掌握的Falcon-9方法的帮助下到达可重复使用火箭的第二阶段，必须提供大约7 km / s的速度增量。 由于计划在第二阶段使用可重复使用的加油机为第二阶段加油，以便飞往火星，因此完全为第二阶段加油并沿着快速轨道飞行是有意义的。 由于燃油不足，燃油箱不会增加（并且加油比加油更困难，并且车厢不是橡胶的），并且油轮的飞行计划非常便宜。 每艘船计划总共进行6次下水：船舶本身的下水和5次加油。
根据火星奥德赛卫星，火星土壤表层的氢含量（最有可能以水冰的形式）。因此，仍然有必要在火星上部署由当地资源生产的甲烷-氧气燃料。 即：卫星发现的“地下水”（很可能以多年冻土的形式出现，尽管也可能是液态的）和大气中的二氧化碳。
甲烷工厂
对于甲烷生产，应该使用Sabatier反应：
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O好消息是，该反应是放热反应，因此来自Sabatier反应器的热量可以适应例如永冻土蒸发。 Sabatier反应的氢气和火箭的氧气必须通过火星水和Sabatier反应产生的水的电解来提取。
根据2017年的介绍，一个完整的BFR加油站包含240吨甲烷和860吨氧气。 由于自从介绍以来船体的材料发生了变化，但是引擎和物理定律没有发生变化，因此我们可以假设每吨燃料保留了3.58吨氧化剂的比例。 但是有一个警告：电解生产中产生一公斤甲烷所需的氢气量产生了四公斤氧气。 因此，我们需要生产1200吨，而不是1100吨。顺便说一句，用于LSS的100吨氧气将足以满足10万人日的需求。
一方面，水电解是一个耗能的过程，另一方面，通过适当设计的安装，其效率约为100％。 四舍五入后，我们每公斤水获得16 MJ。 或每公斤氧气产生18 MJ。 以最终产品的千克计，电解成本为14.4 MJ。
要蒸馏水以准备进行电解，每千克水大约需要22-30 kJ（火星上的蒸馏器可以在三点附近工作），并且仅对脏的局部水才需要蒸馏，而对Sabatier反应的浪费则不需要蒸馏，并且各组分冷凝成液态（对于氧气）不包括冰箱的效率在0.4 MJ / kg以内）。 在不知道船舶设计的情况下，无法精确估算出油箱中燃料成分的温度控制成本。 因此，我们假设每公斤最终产品需要20 MJ。 或+5.6 MJ用于与电解无关的成本。
这样啊 我们估计每公斤产品20 MJ的能量需求。 一方面，这很多。 但是另一方面，发射窗口之间只有两年的时间，所以我们有很多时间来生产1200吨产品。 两年大约是6000万秒，因此燃料“工厂”的平均生产率应为每秒20克。 因为在“工厂”中用引号引起来。 平均功耗将为400 kW。
核反应堆不见了-所有现实生活中的太空核电站的电力都比所需的少两个数量级。 SpaceX也不会停止开发具有所需特定功率的核电站。 但是面具公司拥有特斯拉和前太阳能城，生产太阳能电池板。
苏联太空核电站。 Topaz-100 / 40项目没有到位。 坦率地说，每个人都不受最大功率模式下运行时间的启发好消息是，燃料工厂不需要备用电池。 火箭燃料的生产是电池充电。 因此，仅考虑平均每日周期，仅计算提供400 kW平均功率所需的太阳能电池板的面积就足够了。
平均而言，在火星年，太阳常数约为600 W / m2正常。 我们假设SB仅在给定纬度处于最佳位置的陨石坑的斜坡上-这也是将其安装在地球上的主要方法。 不包括沙尘暴，平均每一个火星日降落191瓦（600 / pi）。 为了解决风暴问题，我们引入了系数0.7（我不了解火星气象，但他们可能会选择尘埃较少的地方）。 结果，以20％的效率，我们平均每天每平方米获得26瓦。 同样，为了方便和可靠起见，我们四舍五入，但是这次下降了-高达20 W / m2。 对于所需的400 kW，将需要20,000平方米或2公顷的太阳能电池板。 在现代家庭和公共安全服务中，比重约为10千克/平方米。 再加上用于安装在屋顶上的盒子，在地球上，那里的风压比火星强几个数量级。 虽然此盒子的设计人员针对可制造性（而非重量）对其进行了优化。 柔性太阳能电池（同样用于家庭用途）的比重为3.5 kg / m2。 在火星上，它们可以简单地在地面上推出-在6 mbar的压力下，风无法将它们带走。 但是它将能够带走那些必须由机器人或宇航员自己吹走或吹走的灰尘（Spirit必须等待“尘土飞扬的恶魔”）。
地球的灵活卫星但是，假设与电线一起，我们的太阳能发电厂仍然每米重10公斤。 对于所需的2公顷电池，我们需要200吨。 尽管根据火星计划，一开始有2艘无人驾驶船，然后在下一个窗口中-2艘货物和2艘载人的乘员组不超过10人。 火星表面共有6艘船，载重量从600至900吨。 第一个数字是基于以下假设得出的：它们将无法到达150吨的液货舱或将无法到达（并且IEO的100吨导弹已完全存在）。 至少比要求多3倍。
但是除了燃料工厂外，还需要能源...
JO
首先，这是主要问题：如果没有
太空厕所，俄罗斯将无法离开SpaceX。 事实是，与航天飞机WCS相比，苏联太空马桶的可靠性不是由于苏联的绝密技术，而是由于美国人试图通过自动将粪便从宇航员撤离的过程中使其系统复杂化。 这会导致阻塞和其他“欢乐”。 在苏俄太空香肠中，气流只能确保将粪便压在穿孔袋的表面，使用后必须用手将其存放。 在Skylab上，美国人使用的系统更加简单，粪便袋是气密的，需要用手指（使用特殊的袋子）将废品更深地推入袋子，但它具有排尿系统。 SpaceX既可以绘制Skylab厕所的图纸（尽管需要对包装进行额外的操作，但比俄罗斯的更可靠），并且可以开发自己的工会类似物，即通过气流将废物压入袋子。
苏联太空厕所的计划。 尿液通过带有空气流的管道，粪便留在隔室中，并被空气流压住5号。
穿梭美国厕所。 系统的更大复杂性（和更低的可靠性）与试图在与尿液相同的流中排泄粪便的尝试有关。我们将从废物处理转移到其他人类需求。 从表中可以看出（
从此处获取 ），持续6天的飞行500天（这比星际飞船的火星任务的预期持续时间短）需要58名氧气，食物和水。 其中水50吨。
原则上，考虑到“飞船”飞行的快速轨迹（时间取决于对抗的类型，但平均为115天），可以管理船上的供水。 但是，由于火星工厂仍然需要开发用于制备用于电解的局部水的技术（即其提纯和蒸馏），因此可以再生。
苏联为Mir站开发的水回收系统每人重6吨，重2.4吨。 如果使用从尿液中回收的水通过电解生产氧气（每天的尿液量几乎与人类同时需要的氧气相吻合），则主要的消费者将再次成为电解器，其每公斤产品的能耗为18 MJ。 每人每天需要的氧气约一公斤，这将产生每人电解池208 W消耗的功率。 我再说一遍，在真空下进行蒸馏需要每公斤约22 kJ，即使考虑到更多的家用水量，在电解成本的背景下也可以忽略不计。 接受了每人300瓦的能源需求，包括照明和充电平板电脑的费用（有太空图，是的），我们为100座船提供了30 kW的功率。 这仅是现代通信卫星电源（每颗卫星最高15 kW）的两倍。 到达火星后，水电解提供氧气的成本就被关闭了-加油站每次加油已经多生产了100吨氧气。
和辐射
她的危险被大大夸大了。 在太空中，有两种辐射源：太阳产生许多相对较低能量的粒子，但仅从一个方向辐射，而GKI则从各处辐射少量高能量粒子“发光”。 因此，您可以简单地通过布局保护自己-通过将非住宅隔间转向太阳来保护自己。 实际上，这是有计划的，至少从星际飞船上SB的位置即可证明（见图）。 GKI更容易忍受，因为飞行沿着快速的轨迹进行。 飞行过程中接受的GKI剂量一方面高于核工业中地上工人的标准，但另一方面，它甚至比发展慢性放射病所需的剂量低几倍。
然后渲染ITS。 现在情况有所不同，但SB的位置保持不变。