Elon no es correcto, gracias a la invención de puesta en escena de Oberth. Supongamos que tenemos una súper Tierra con la misma densidad que la nuestra, pero 1.5 veces el radio (3.4 veces la masa). Tendrá 1,5 veces la gravedad de la superficie, así como 1,5 veces la velocidad de órbita baja. Los vehículos de lanzamiento actuales usan dos etapas con delta-V aproximadamente igual por etapa para llegar a la órbita. Para llegar a la órbita, simplemente necesitamos agregar una tercera etapa para obtener 1.5 veces el delta-V total.
Sin embargo, cuando miramos el “simplemente”, comenzamos a tener una idea de la magnitud del problema. Cada etapa de un vehículo de lanzamiento es aproximadamente cuatro veces la masa de lo que transporta. (Eso da el número del 4% citado). Comencemos con el Falcon 9. de Elon. Para que la misma carga útil orbite en nuestra súper-Tierra, tendríamos que poner el Falcon 9 completo en una primera etapa gigante, que es cuatro veces la masa del Falcon 9. La primera etapa actual del Falcon 9 se convierte en la segunda etapa de este gran cohete.
Un Falcon 9 alimentado es de aproximadamente 500 toneladas métricas (t). Ahora tenemos que ponerlo en una primera etapa de 2000 t. Todo el vehículo de lanzamiento de la súper Tierra tiene ahora 2500 t. Un Saturno V fue de aproximadamente 3000 t. Por lo tanto, sería completamente posible construir este vehículo de lanzamiento para una Tierra 1.5. Pero con todo eso, obtendrías solo 13 t para LEO.
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Si tuviéramos una Tierra 2x (masa 8x con la misma densidad), podríamos hacerlo nuevamente. Construya una primera etapa de 10,000 t para colocar esas otras tres etapas en la parte superior para obtener un vehículo de lanzamiento realmente grande de cuatro etapas y 12,500 t. ¡Más de cuatro veces la masa de un Saturno V! Pero aún así solo obtendrías 13 t para orbitar alrededor de la Tierra 2x con eso.
En resumen, el límite para los vehículos de lanzamiento de propulsión química no es físico. El límite es uno de recursos y determinación. Los habitantes de la Tierra 2x tendrían un programa espacial mucho, mucho más costoso para hacer las mismas cosas.
Sin embargo, si estuviera en esta Tierra 2x, estaría seriamente buscando propulsión nuclear para mis vehículos de lanzamiento, en lugar de químicos.
