Quais são algumas maneiras de diminuir os custos de lançamento?
Lançar no espaço sempre foi muito caro. Um custo típico de lançamento é de US $ 5.000 a US $ 10.000 por libra de carga útil. O lançamento de um satélite de 450 kg pode custar mais de US $ 10 milhões. Desde que começamos a lançar coisas no espaço, os cientistas vêm discutindo maneiras de reduzir os custos de lançamento para abrir essa fronteira a mais empresas, governos e indivíduos. No entanto, pouco progresso foi feito até o momento.
Um componente do custo de um lançamento espacial é o combustível. Para cada libra de carga útil lançada em órbita baixa da Terra, são necessárias 25 a 50 libras de combustível. Foguetes típicos são alimentados por uma combinação de hidrogênio líquido e oxigênio, que devem ser mantidos a temperaturas muito baixas usando muitas toneladas de equipamento de resfriamento criogênico. Pense em um foguete como uma geladeira muito cara do tamanho de um prédio alto.
Para reduzir os custos de lançamento, uma abordagem é construir um foguete maior. Graças às economias de escala, os foguetes maiores tendem a custar menos por libra do que os menores. No entanto, isso só vai tão longe. Foguetes maiores podem reduzir o custo de lançamento por libra em um fator de dois ou três, mas não muito mais que isso.
As rotas mais promissoras para reduzir substancialmente o custo de lançamento envolvem soluções em que a carga útil não precisa trazer combustível durante a subida. Esse é um dos elementos mais caros de um lançamento de foguete convencional - um foguete precisa transportar combustível suficiente não apenas para impulsionar a carga, mas também o combustível restante no caminho. O fundo da atmosfera é o mais denso e mais caro em termos de energia para navegar, mas também é aqui que o próprio foguete é mais pesado, exigindo tanques de combustível muito grandes.
Existem várias propostas para lançamentos de espaço sem combustível ou com pouco combustível. Uma é usar um motor que respira ar (ramjet) para o primeiro estágio da subida, usando oxigênio atmosférico como oxidante, em vez de oxigênio a bordo. Essa foi a abordagem usada pelo SpaceShipOne, a primeira nave espacial construída por uma empresa privada. Outra abordagem mais futurista seria a construção de um acelerador eletromagnético, ou railgun, para disparar uma carga útil tão rapidamente que atinge a órbita. Infelizmente, a maioria das cargas lançadas em órbita por uma ferrovia experimentaria acelerações de pelo menos 100 gravidades, o suficiente para matar seres humanos. Portanto, se um acelerador eletromagnético for construído para lançamentos espaciais, provavelmente seria usado apenas para enviar suprimentos, como água ou aço, em vez de astronautas ou satélites.
Uma abordagem ainda mais futurista para reduzir o custo de lançamento seria construir um elevador espacial, uma corda que se estende do equador a um contrapeso orbitando 36.371 km (22.600 milhas) acima da Terra. O único material conhecido forte o suficiente para ser usado para esse elevador sem desmoronar sob a força da gravidade seria os nanotubos de carbono. Atualmente, os nanotubos de carbono custam cerca de US $ 25.000 por quilograma ou US $ 25 milhões por tonelada. Criar até um elevador de espaço para sementes exigiria cerca de 20 toneladas, o que aos preços atuais custaria US $ 500 milhões. Isso é bastante caro, mas os preços dos nanotubos estão caindo e, segundo muitos cientistas, a construção de um elevador espacial pode ser economicamente viável até 2020.