Jakie są sposoby zmniejszenia kosztów uruchomienia?
Wprowadzenie w kosmos zawsze było bardzo drogie. Typowy koszt uruchomienia wynosi 5000 - 10 000 USD za funt ładunku. Uruchomienie satelity o 1000 funtów (450 kg) może zatem kosztować ponad 10 milionów USD. Odkąd zaczęliśmy uruchamiać rzeczy w kosmos, naukowcy przeprowadzają burzę mózgów, jak obniżyć koszty uruchomienia, aby otworzyć tę granicę dla większej liczby firm, rządów i osób fizycznych. Jednak do tej pory poczyniono niewielkie postępy.
Jednym z elementów kosztu startowego jest paliwo. Dla każdego funta ładunku wprowadzonego na niską orbitę Ziemi wymagane jest 25-50 funtów paliwa. Typowe rakiety są napędzane kombinacją ciekłego wodoru i tlenu, które należy przechowywać w bardzo niskich temperaturach przy użyciu wielu ton kriogenicznego sprzętu chłodzącego. Pomyśl o rakiecie jako bardzo drogiej lodówce wielkości wysokiego budynku.
Aby obniżyć koszty start, jednym z podejść jest zbudowanie większej rakiety. Dzięki korzyściom skali większe rakiety zwykle kosztują mniej za PounD niż mniejsze rakiety. Jednak idzie tylko tak daleko. Większe rakiety mogą obniżyć koszt uruchomienia za funt o dwa lub trzy, ale niewiele więcej.
Najbardziej obiecujące trasy w celu znacznie zmniejszenia kosztów uruchomienia obejmują rozwiązania, w których ładunek nie musi sprowadzać ze sobą paliwa podczas wejścia. Jest to jeden z najdroższych elementów konwencjonalnego premiery rakiety - rakieta musi nosić wystarczającą ilość paliwa nie tylko, aby napędzać ładunek, ale także pozostałe paliwo na drodze. Dno atmosfery jest najsmursze i najbardziej kosztowne pod względem energii do nawigacji, ale tutaj sama rakieta jest najcięższa, co wymaga bardzo dużych zbiorników paliwa.
Istnieje kilka propozycji startów bez paliwa lub niskiej paliw. Jednym z nich jest użycie silnika oddychającego powietrzem (RamJet) do pierwszego etapu wznoszenia, używając tlenu atmosferycznego jakon utleniacz zamiast tlenu na pokładzie. Takie było podejście zastosowane przez SpaceShipone, pierwszy statek kosmiczny zbudowany przez prywatną firmę. Kolejnym, bardziej futurystycznym podejściem byłoby zbudowanie akceleratora elektromagnetycznego lub kolejki kolejowej, aby zwolnić ładunek tak szybko, że osiąga orbitę. Niestety większość ładunków wystrzelonych na orbitę z kolejki kolejowej doświadczyłaby przyspieszenia co najmniej 100 grawitacji, wystarczającej do zabicia ludzi. Dlatego, jeśli akcelerator elektromagnetyczny jest zbudowany do startej przestrzeni, prawdopodobnie byłby użyty tylko do wysyłania zapasów, takich jak woda lub stal, a nie astronauci lub satelity.
Jeszcze bardziej futurystycznym podejściem do obniżenia kosztów uruchomienia byłoby zbudowanie windy kosmicznej, uwięzi rozciągającą się od równika do przeciwwagi krążącego 36 371 km (22 600 mil) nad Ziemią. Jedynym znanym materiałem wystarczająco silnym, aby można go było użyć do takiej windy bez upadku pod siłą grawitacji, byłyby nanorurki węglowe. Obecnie nanorurki węgloweKoszt około 25 000 USD za kilogram lub 25 milionów USD za tonę. Utworzenie nawet windy z nasion wymagałoby około 20 ton, co przy dzisiejszych cenach kosztowałoby 500 milionów USD. Jest to dość drogie, ale ceny nanorurek spadają, a wielu naukowców uważa, że budowa windy kosmicznej może być ekonomicznie wykonalna do 2020 r.