TL;DR: Pro sestavu třídy Starship (~5 000 t při startu) může „asistence zvedání“, která přidá jen 80–150 m/s v rané fázi, přinést +5–13 % užitečného zatížení do LEO v závislosti na místě. Přesuňte stejné vozidlo na rovníkovou africkou vysočinu a zkombinujte s nejlepším jarním obdobím, a přidáte ~20 t do LEO a ušetříte desítky tun paliva na GEO misích díky vyhnutí se změně roviny. Každý kousek se počítá—a hodně.

0) Předpoklady (aby byla čísla reprodukovatelná)

• Hmotnost vozidla při startu: 5 000 000 kg (třída Starship + Super Heavy).
• Model výkonu stupně (hrubý odhad, ale konzistentní):
  • Boostér: Isp ≈ 330 s, palivo ≈ 3 300 t, suchá hmotnost ≈ 200 t.
  • Loď: Isp ≈ 375 s, palivo ≈ 1 200 t, suchá hmotnost ≈ 150 t.
• Rozpočet Δv z plošiny do LEO (včetně gravitace/odporu): ~9,4 km/s (základní hodnota).
• Rozdíl v rotačním boostu: rovník vs. Starbase (~26°N) ≈ +47 m/s na rovníku.
• Výhoda změny roviny při kruhování na rovníkové GEO (apogeum, kombinovaný zážeh): ≈ 305 m/s ušetřeno oproti 26°N.
• Kredit za vysokohorské plošiny (řídký vzduch, nižší zpětný tlak) jako malý ekvivalent Δv v rané fázi: ~10–20 m/s (ilustrace používají 20 m/s).

1) Tři scénáře

Proč ne doslovná ocelová pružina velikosti stadionu? Protože hustota elastické energie oceli je malá. Nejlepší praktické „pružiny“ jsou modulární: elektromagnetické segmenty, hydraulika, setrvačníky/SMES a vysokonapjaté kompozitní šlachy — nabíjené pomalu, vybíjené rychle, tvarované řízením.

2) Kniha Δv (jaké „zdarma“ dostáváme?)

• Maglev lift: ~+80 m/s na začátku.
• Magnificent spring: ~+150 m/s na začátku (světová špička v inženýrství a zadržení).
• Rovník vs. Starbase (~26°N): +47 m/s (rotace).
• Vysokohorská nadmořská výška: ~+10–20 m/s Δv-ekvivalent z nižší hustoty vzduchu / zpětného tlaku v nejznečištěnějších sekundách.
• GEO od rovníku: ušetřete ~305 m/s na apogeu vyhnutím se penalizaci za změnu roviny o 26° (viz §5).

3) Kolik nákladu to koupí? (LEO)

Použitím výše uvedeného konzistentního dvoustupňového modelu vychází následující. Čísla jsou orientační, nikoli sliby; důležitý je vzorec.

Čtěte to takto: stejné vozidlo, s mírným počátečním impulzem a lepším místem, získává dvojciferné tuny do LEO. To je opak "malého."

4) Kontroly návrhu (dráha, síla, energie)

• Dráha (v²/2a):
  • 80 m/s při +1 g → ~320 m.
  • 150 m/s při +2 g → ~563 m; při +3 g → ~375 m.
• Průměrná síla (M·Δv / t):
  • 80 m/s za 4 s → ~100 MN.
  • 150 m/s za 4 s → ~188 MN.
• Energie (½ M v²):
  • 80 m/s → 16 GJ (~4,4 MWh).
  • 150 m/s → 56 GJ (~15,6 MWh).

  Síťová energie je snadná; těžká část je výkon na pár sekund. Proto existuje pružinový balíček: nabíjejte pomalu, vybíjejte rychle, tvarujte sílu.

5) GEO je místo, kde se rovník stává ohromujícím

Z ~26°N (Starbase) musí mise GEO odstranit ~26° inklinace. Pokud provedete změnu roviny chytře v apogeu a zkombinujete ji s okružní dráhou, dodatečné náklady jsou ~305 m/s oproti startu z rovníku.

Co znamená 305 m/s v palivu? Pro horní stupeň s Isp ≈ 375 s:

• Na každých 200 t hmotnosti po spalování (suchá + náklad), apogeální zážeh na rovníku potřebuje ~99 t paliva, zatímco stejný na Starbase potřebuje ~125 t. To je ~26 t ušetřeno—v apogeu, u každé mise.
• Škáluje lineárně: 400 t → ~52 t ušetřeno; 800 t → ~103 t ušetřeno.

Spojte to s pružinou 150 m/s při startu a vysočinou a získáte stovky m/s úlevy v rozpočtu napříč misí. V architektuře doplňování paliva to znamená méně letů tankerem nebo více nákladu do GEO.

6) Kontrola reality materiálů (proč „skvělá" stále není magie)

• Dnes praktické pružinové balíčky (ocel/titan + kompozity + EM motory): očekávejte efektivní hustotu elastické energie v rozmezí ~1–10+ kJ/kg. To je dost pro asistenci, ne pro „vystřelení na oběžnou dráhu“.
• Materiály snů z laboratoře (objemové kovové sklo, CFRP s vysokým namáháním, jednou CNT/graphen v objemu) mohou dosáhnout ~10–30+ kJ/kg prakticky. To umožňuje ~150 m/s třídu asistencí na megastrukturální úrovni. Přesto motory dělají skutečnou cestu.

7) Bezpečnost, kontrola a „neroztrhněte raketu“

• Mnoho malých modulů > jedna obrovská pružina: redundance a elegantní přerušení.
• Jemně omezené S-křivky: plynulý náběh/držení/pokles síly; motory společně regulují tah, aby celkové g zůstalo v normě.
• Omezení/utlumovače: veškerá nevyužitá energie končí v brzdách, ne v „odskoku zpět“.

8) Závěr

• Maglev zdvih (~80 m/s): už stojí za ~+5 % nákladu do LEO na Starbase, více na rovníku.
• Skvělá pružina (~150 m/s): s inženýrstvím světové úrovně jste v pásmu ~+9–13 % nákladu do LEO v závislosti na místě.
• Vysočina rovníkové Afriky + pružina: přibližně +20 t do LEO pro stejné vozidlo a ~25–100+ t ušetřeného paliva při apogeu GEO (závisí na misi). To je viditelný příklad „každý gram se počítá“.
• Motory stále odvádějí práci: pružina nenahrazuje pohon; vymaže některé z nejhorších sekund a předá vám za to náklad.

Fáze nula může být baterií. Nabíjejte ji pomalu. Uvolňujte ji zdvořile. Mezi lepší podložkou a lepší zeměpisnou šířkou neměníte fyziku—necháte fyziku změnit váš náklad.