Jakie są sposoby na obniżenie kosztów uruchomienia?
Start w kosmos zawsze był bardzo drogi. Typowe koszty uruchomienia wynoszą od 5000 do 10 000 USD za funt ładunku użytecznego. Wystrzelenie satelity o wadze 450 kg może zatem kosztować ponad 10 milionów USD. Odkąd zaczęliśmy wprowadzać rzeczy w kosmos, naukowcy szukają sposobów na obniżenie kosztów początkowych, aby otworzyć ten limit na więcej firm, rządów i osób prywatnych. Dotychczas poczyniono jednak niewielkie postępy.
Jednym z elementów kosztu wystrzelenia kosmosu jest paliwo. Na każdy funt ładunku wyrzuconego na orbitę Ziemi wymagane jest 25-50 funtów paliwa. Typowe rakiety napędzane są kombinacją ciekłego wodoru i tlenu, które muszą być utrzymywane w bardzo niskich temperaturach za pomocą wielu ton lodów kriogenicznych. Pomyśl o rakiecie jako o bardzo drogiej lodówce wielkości wysokiego budynku.
Jednym podejściem do obniżenia kosztów odpalenia jest zbudowanie większego pocisku. Dzięki korzyściom skali większe rakiety kosztują zwykle mniej za funt niż mniejsze rakiety. Jednak to idzie tylko do tej pory. Większe rakiety mogą obniżyć koszty startu na funt dwa lub trzy razy, ale niewiele więcej.
Najbardziej obiecującymi sposobami znacznego obniżenia kosztów rozruchu są rozwiązania, w których ładunek nie musi dostarczać paliwa podczas wynurzania. Jest to jeden z najdroższych elementów konwencjonalnej rakiety - rakieta musi nie tylko posiadać wystarczającą ilość paliwa, aby napędzać ładunek, ale także pozostałe paliwo w drodze na górę. Dno atmosfery jest najgęstsze i najdroższe pod względem energii. Jednak sama rakieta jest tutaj również najcięższa i wymaga bardzo dużych zbiorników paliwa.
Istnieje kilka propozycji rozpoczęcia z niskim lub zerowym zużyciem paliwa. Jednym z nich jest zastosowanie silnika oddychającego powietrzem (Ramjet) do pierwszego etapu wynurzania, w którym tlen atmosferyczny jest używany jako czynnik utleniający, a nie na pokładzie tlenu. Takie było podejście SpaceShipOne, pierwszego statku kosmicznego zbudowanego przez prywatną firmę. Innym futurystycznym podejściem byłoby zbudowanie akceleratora elektromagnetycznego lub karabinu, aby wystrzelić ładunek tak szybko, że osiągnie orbitę. Niestety większość ładunków wystrzelonych na orbitę z działka szynowego miałaby przyspieszenie co najmniej 100 grawitacji wystarczające do zabicia ludzi. Jeśli akcelerator elektromagnetyczny jest zbudowany do wystrzeliwania kosmosu, najprawdopodobniej będzie używany do wysyłania materiałów takich jak woda lub stal zamiast astronautów lub satelitów.
Jeszcze bardziej futurystycznym podejściem do obniżenia kosztów rozruchu byłoby zbudowanie windy kosmicznej, która rozciąga się od równika do przeciwwagi na orbicie 36 371 km nad Ziemią. Jedynym znanym materiałem, który jest wystarczająco silny, aby można go było użyć do takiej windy bez zapadania się pod wpływem grawitacji, byłyby nanorurki węglowe. Obecnie nanorurki węglowe kosztują około 25 000 USD za kilogram, czyli 25 mln USD za tonę. Samo zbudowanie windy do nasion wymagałoby około 20 ton, co przy dzisiejszych cenach kosztowałoby 500 milionów dolarów. Jest to dość drogie, ale ceny nanorurek spadają i wielu naukowców uważa, że budowa windy kosmicznej może być ekonomicznie wykonalna do 2020 r.