Jaké jsou způsoby, jak snížit náklady na starty?

Zahájení do vesmíru bylo vždy velmi drahé.Typická náklady na spuštění jsou 5 000 - 10 000 USD za libru užitečného zatížení.Spuštění satelitu 1 000 lb (450 kg) může proto stát až 10 milionů USD.Od té doby, co jsme začali uvádět na trh věci do vesmíru, vědci brainstormingové způsoby, jak snížit náklady na trh, aby otevřeli tuto hranici více společnostem, vládám a jednotlivcům.Dosud však došlo k malému pokroku.

Jednou z složek nákladů na spuštění prostoru je palivo.Pro každou libru užitečného zatížení spuštěnou na nízké oběžné dráze Země je vyžadováno 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.Pomyslete na raketu jako na velmi drahou lednici o velikosti vysoké budovy.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 náklady na startu za libru o faktor dvou nebo tří, ale ne mnohem víc než to.

Nejslibnější trasy k podstatně snižování nákladů na starty zahrnují řešení, kde užitečná zatížení nemusí během výstupu přinést palivo.Toto je jeden z nejdražších prvků konvenčního raketového startu mdash;Raketa musí nést dostatek paliva nejen k pohánění užitečného zatížení, ale také zbývající palivo na cestě nahoru.Spodní část atmosféry je nejhustší a nejnáročnější, pokud jde o energii pro navigaci, ale to je také místo, kde samotná raketa je nejtěžší, což vyžaduje velmi velké palivové nádrže.Space spustí.Jedním z nich je použití modulu pro dýchání vzduchu (RamJet) pro první fázi výstupu a použití atmosférického kyslíku spíše jako oxidační vůči než na palubní kyslík.To byl přístup používaný Spaceshipone, první kosmická loď postavená soukromou společností.Dalším, futurističtějším přístupem by bylo vytvoření elektromagnetického akcelerátoru nebo železniční železnice, aby vystřelil užitečné zatížení tak rychle, že dosáhne oběžné dráhy.Bohužel, většina užitečných zatížení vystřelených na oběžnou dráhu z železnice by zažilo zrychlení nejméně 100 gravitací, dost na to, aby zabilo lidské bytosti.Proto, pokud je pro trh s vesmírem postaven elektromagnetický akcelerátor, pravděpodobně by se použilo pouze k vysílání zásob, jako je voda nebo ocel, spíše než astronauti nebo satelity.vesmírný výtah, postroj sahající od rovníku k protiváhu obíhajícího obíhajícího 36 371 km (22 600 mil) nad zemí.Jediným známým materiálem dostatečně silným, aby byl použit pro takový výtah bez kolapsu pod gravitační silou, by byly uhlíkové nanotrubice.V současné době stojí uhlíkové nanotrubice přibližně 25 000 USD za kilogram nebo 25 milionů USD za tunu.Vytváření i výtahu semenného prostoru by vyžadovalo asi 20 tun, což by za dnešní ceny stálo 500 milionů USD.To je poměrně drahé, ale ceny pro nanotrubice klesají a mnoho vědců se domnívá, že výstavba kosmického výtahu by mohla být ekonomicky proveditelná do roku 2020.