SPK>>Первое : соотношение массы корабля к массе его топлива и моторов при следующей программе
Немножко неправильная формулировка, массы ПН( полезной нагрузки ) к отбрасываемой массе... Но к сожалению точный расклад дать сложно поскольку есть такая весч, как удельный импульс (Iу).
Ну т.е. можно представить две ситуации - посностью на ЖРД или взлеты на ЖРД, разгоны на иониках (любом другом песпективном двигателе)...
Итак - ЖРД
Взлет с Земли - 2000 тонн( РН Энергия), выводит на LEO 120 тонн, разгоняется к Марсу
~38 тонн (на водороде)... Прилетает те же 38,
садиться... мнэ тут проблемы - посадка может быть пасивной - только с аэроторможением (это сложно технически), и активная - это попроще, но тогда масса приземлившаяся будет ~18 тонны. При пассивной посадке - 26 тонн. По характеристическим скоростям вывода - порядка 5.8 км/сек к.п.д. гидразин-амиловой ракеты будет порядка 4 процентов - т.е. с 15 тонной ракеты мы выведем 600 кг. Для кислород/метан масса будет раза в 2 поболее... К Земле прилетит для около 80 кг... это по самым оптимистичным расчетам.
Для ионников размассовка будет немного получше - к Земле вернется около 300 кг...
Второе : Время полета с орбиты Земли на орбиту Марса и время обратного перелета при всех трех тягах? -
это вопрос к баллистикам, если про полет туда я хорошо знаю (131-260 дней), то обратный - не знаю. Максимум - примерно 500 дней должно быть.
Третье : соотношение массы ракеты с Марса к массе выводимого ею груза на марсианскую орбиту. На Земле, если не ошибаюсь, - примерно 20 – 25 :1. Сколько на Марсе?
О, если б так, реальный кпд колеблиться между 1 и 4 процентами. Союз - 2.3 %, Энергия - 4.5%, Протон - 2.7%
На Марсе - должно быть примерно в 2 раза больше... на самом деле еще круче - там оч. малы аэродинамические и высотные потери, меньшая ступенчатость РН (1, максимум 2 ступени), как следствие кпд повыше.
Четвертое : разряженность атмосферы Марса позволяет более низкую «безопасную» орбиту. Что там может являться аналогом наших 500-600 км?
Аналогом "Наших" 500-600 км на марсе служит 180-250 км. 200 км - примерно 100.
На остальные вопросты пусть остальные отвечают.
Shadows of Invasion.