Quais são algumas maneiras de diminuir os custos de lançamento?
O lançamento no espaço sempre foi muito caro. Um custo de lançamento típico é de US $ 5.000 a US $ 10.000 por libra de carga útil. O lançamento de um satélite de 1.000 lb (450 kg) pode, portanto, custar mais de US $ 10 milhões. Desde que começamos a lançar as coisas no espaço, os cientistas têm debatido 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 que um lançamento espacial é o combustível. Para cada libra de carga útil lançada em órbita baixa da terra, é necessário 25 a 50 libras de combustível. Os foguetes típicos são alimentados por uma combinação de hidrogênio líquido e oxigênio, que devem ser mantidos em temperaturas muito baixas usando muitas toneladas de equipamento de resfriamento criogênico. Pense em um foguete como uma geladeira muito cara do tamanho de um edifício alto.
Para reduzir os custos de lançamento, uma abordagem é construir um foguete maior. Graças às economias de escala, foguetes maiores tendem a custar menos por PounD do que foguetes menores. No entanto, isso só vai tão longe. Rockets maiores podem reduzir o custo de lançamento por libra em um fator de dois ou três, mas não muito mais do que isso.
As rotas mais promissoras para reduzir substancialmente os custos de lançamento envolvem soluções em que a carga útil não precisa trazer combustível junto com ela durante a subida. Esse é um dos elementos mais caros de um lançamento convencional de foguetes - um foguete precisa transportar combustível suficiente não apenas para impulsionar a carga útil, 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 onde o foguete em si é mais pesado, necessitando de tanques de combustível muito grandes.
Existem várias propostas para lançamentos de espaço sem combustível ou de baixo combustível. Um é usar um motor de respiração de ar (ramjet) para a primeira etapa da subida, usando oxigênio atmosférico como umn 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 construir um acelerador eletromagnético, ou bilgun, para disparar uma carga útil tão rápido que atinge a órbita. Infelizmente, a maioria das cargas úteis disparadas em órbita de uma pistola de 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, nanotubos de carbonocustou cerca de US $ 25.000 por quilograma, ou US $ 25 milhões por tonelada. Criar até um elevador espacial de sementes exigiria cerca de 20 toneladas, o que a preços de hoje custaria US $ 500 milhões. Isso é bastante caro, mas os preços dos nanotubos estão caindo e, por muitos cientistas, acreditam que a construção de um elevador espacial pode ser economicamente viável até 2020.