¿Cuáles son algunas formas de disminuir los costos de lanzamiento?
El lanzamiento al espacio siempre ha sido muy costoso. Un costo de lanzamiento típico es de $ 5,000 - $ 10,000 USD por libra de carga útil. El lanzamiento de un satélite de 1,000 lb (450 kg) puede costar más de $ 10 millones de dólares. Desde que comenzamos a lanzar cosas al espacio, los científicos han estado haciendo una lluvia de ideas para reducir los costos de lanzamiento para abrir esta frontera a más empresas, gobiernos e individuos. Sin embargo, hasta la fecha se han realizado poco progreso.
Un componente del costo, un lanzamiento espacial es el combustible. Por cada libra de carga útil lanzada a una órbita terrestre baja, se requieren 25-50 libras de combustible. Los cohetes típicos son alimentados por una combinación de hidrógeno líquido y oxígeno, que ambos deben mantenerse a temperaturas muy bajas utilizando muchas toneladas de equipos de enfriamiento criogénico. Piense en un cohete como un refrigerador muy caro del tamaño de un edificio alto.
Para menores costos de lanzamiento, un enfoque es construir un cohete más grande. Gracias a las economías de escala, los cohetes más grandes tienden a costar menos por pounD que cohetes más pequeños. Sin embargo, esto solo llega tan lejos. Los cohetes más grandes pueden reducir el costo de lanzamiento por libra en un factor de dos o tres, pero no mucho más que eso.
Las rutas más prometedoras para reducir sustancialmente el costo de lanzamiento implican soluciones en las que la carga útil no necesita traer combustible junto con él durante el ascenso. Este es uno de los elementos más caros de un lanzamiento de cohetes convencional: un cohete necesita transportar suficiente combustible no solo para impulsar la carga útil, sino también el combustible restante en el camino. El fondo de la atmósfera es el más denso y costoso en términos de energía para navegar, pero aquí también es donde el cohete en sí es más pesado, lo que requiere tanques de combustible muy grandes.
Hay varias propuestas para los lanzamientos espaciales sin combustible o de bajo combustible. Una es usar un motor de respiración de aire (Ramjet) para la primera etapa de ascenso, utilizando oxígeno atmosférico comon oxidante en lugar de oxígeno a bordo. Este fue el enfoque utilizado por SpaceShipone, el primer barco espacial construido por una empresa privada. Otro enfoque más futurista sería construir un acelerador electromagnético, o ferrocarril, para disparar una carga útil tan rápido que alcanza la órbita. Desafortunadamente, la mayoría de las cargas útiles disparadas en órbita desde un ferrocarril experimentarían aceleraciones de al menos 100 gravedades, suficientes para matar a los seres humanos. Por lo tanto, si se construye un acelerador electromagnético para los lanzamientos espaciales, es probable que se use solo para enviar suministros, como agua o acero, en lugar de astronautas o satélites.
Un enfoque aún más futurista para reducir el costo de lanzamiento sería construir un ascensor espacial, una correa que se extiende desde el ecuador hasta un contrapeso que orbita 36,371 km (22,600 millas) sobre la Tierra. El único material conocido lo suficientemente fuerte como para ser utilizado para dicho ascensor sin colapsar bajo la fuerza de la gravedad serían nanotubos de carbono. Actualmente, nanotubos de carbonoCuesta alrededor de $ 25,000 USD por kilogramo, o $ 25 millones de USD por tonelada. Crear incluso un ascensor de espacio de semillas requeriría aproximadamente 20 toneladas, lo que a los precios de hoy costaría $ 500 millones de dólares. Esto es bastante costoso, pero los precios de los nanotubos están cayendo, y por muchos científicos creen que construir un ascensor espacial podría ser económicamente factible para 2020.