Jaké jsou způsoby, jak snížit náklady na spuštění?

Spuštění do vesmíru bylo vždy velmi drahé. Typické spouštěcí náklady jsou 5 000 - 10 000 USD za libru užitečného zatížení. Zahájení satelitu o hmotnosti 1 000 liber (450 kg) tedy může stát nahoru o 10 milionů USD. Od chvíle, kdy jsme začali s uváděním věcí do vesmíru, vědci vymýšleli způsoby, jak snížit náklady na spuštění, aby tuto hranici otevřeli více společnostem, vládám a jednotlivcům. Dosud však bylo dosaženo jen malého pokroku.

Jednou součástí nákladů na vesmírné spuštění je palivo. Na každou libru užitečného nákladu vypuštěného na nízkou oběžnou dráhu Země je zapotřebí 25–50 liber paliva. Typické rakety jsou poháněny kombinací kapalného vodíku a kyslíku, které musí být udržovány při velmi nízkých teplotách pomocí mnoha tun kryogenního chladicího zařízení. Představte si raketu jako velmi drahou ledničku o velikosti vysoké budovy.

Jedním ze způsobů, jak snížit náklady na spuštění, je vybudování větší rakety. Díky úsporám z rozsahu mají větší rakety tendenci stát méně za libru než menší rakety. To však jde jen tak daleko. Větší rakety mohou snížit startovací cenu za libru faktorem dva nebo tři, ale ne mnohem víc.

Mezi nejslibnější cesty, jak podstatně snížit náklady na spuštění, patří řešení, kde užitečné zatížení nemusí při výstupu vznášet palivo. Toto je jeden z nejdražších prvků konvenčního odpálení rakety - raketa musí nést dostatek paliva nejen k pohonu užitečného zatížení, ale také zbývajícího paliva na cestě vzhůru. Spodní část atmosféry je nejhustší a nejnákladnější, pokud jde o energii pro navigaci, ale také zde je nejtěžší raketa sama o sobě, což vyžaduje velmi velké palivové nádrže.

Existuje několik návrhů na spuštění paliva s nízkým nebo nízkým obsahem paliva. Jeden je používat vzduch-dýchat motor (ramjet) pro první fázi výstupu, používat atmosférický kyslík jako oxidizer spíše než palubní kyslík. Toto byl přístup používaný SpaceShipOne, první vesmírnou lodí postavenou soukromou společností. Dalším, více futuristickým přístupem by bylo postavit elektromagnetický urychlovač nebo kolejnici, aby vystřelil užitečné zatížení tak rychle, že dosáhne oběžné dráhy. Bohužel, většina užitečného zatížení vystřeleného na oběžné dráze z kolejnice by zažila zrychlení o nejméně 100 gravitací, což je dost, aby zabilo lidské bytosti. Proto, pokud je elektromagnetický urychlovač postaven pro kosmické nosiče, pravděpodobně by se používal pouze k zasílání zásob, jako je voda nebo ocel, spíše než astronautů nebo satelitů.

Ještě futurističtějším přístupem ke snižování startovacích nákladů by bylo vybudování kosmického výtahu, postroje vedoucí od rovníku k protiváhu obíhající 36 371 km (22 600 mil) nad Zemí. Jediným známým materiálem, který je dostatečně silný na to, aby byl použit pro takový výtah, aniž by se zhroutil působením gravitační síly, byly uhlíkové nanotrubice. V současné době stojí uhlíkové nanotrubice asi 25 000 USD za kilogram nebo 25 milionů USD za tunu. Vytvoření i výsevného prostoru by vyžadovalo asi 20 tun, což by v dnešních cenách stálo 500 milionů USD. To je docela drahé, ale ceny nanotrubic klesají a podle mnoha vědců by výstavba kosmického výtahu mohla být do roku 2020 ekonomicky proveditelná.

JINÉ JAZYKY

Pomohl vám tento článek? Děkuji za zpětnou vazbu Děkuji za zpětnou vazbu

Jak můžeme pomoci? Jak můžeme pomoci?