Vad är några sätt att minska lanseringskostnaderna?
Att starta ut i rymden har alltid varit mycket dyrt. En typisk lanseringskostnad är $ 5000 - $ 10.000 USD per pund nyttolast. Att lansera en 450 kg satellit kan därför kosta upp till 10 miljoner USD. Ända sedan vi började lansera saker i rymden har forskare brainstormat sätt att sänka lanseringskostnaderna för att öppna denna gräns för fler företag, regeringar och individer. Några framsteg har dock gjorts hittills.
En del av kostnaden för en rymdutskott är bränslet. För varje kilo nyttolast som lanseras i låg jordbana krävs 25-50 pund bränsle. Typiska raketer drivs av en kombination av flytande väte och syre, som båda måste hållas vid mycket låga temperaturer med många ton kryogen kylutrustning. Tänk på en raket som ett mycket dyrt kylskåp på en hög byggnad.
För att sänka lanseringskostnaderna är en strategi att bygga en större raket. Tack vare stordriftsfördelar tenderar större raketer att kosta mindre per pund än mindre raketer. Men detta går bara så långt. Större raketer kan sänka lanseringskostnaden per pund med en faktor på två eller tre, men inte mycket mer än så.
De mest lovande vägarna för att väsentligt sänka lanseringskostnaderna innebär lösningar där nyttolasten inte behöver ta med sig bränsle under stigningen. Detta är ett av de dyraste elementen i en konventionell raketutskott - en raket måste bära tillräckligt med bränsle, inte bara för att driva nyttolasten, utan också det återstående bränslet på väg upp. Botten av atmosfären är den tätaste och mest kostsamma med avseende på energi att navigera igenom, men det är också här själva raketen är tyngst, vilket kräver mycket stora bränsletankar.
Det finns flera förslag för bränslefritt eller lågbränsleutrymmen. Den ena är att använda en luftandningsmotor (ramjet) för det första steget av uppstigning, med användning av atmosfäriskt syre som ett oxiderande medel snarare än ombord om syre. Detta var den metod som SpaceShipOne använde, det första rymdskeppet som byggdes av ett privat företag. Ett annat, mer futuristiskt tillvägagångssätt skulle vara att konstruera en elektromagnetisk gaspedal, eller järnväg, för att avfyra en nyttolast så snabbt den når bana. Tyvärr skulle de flesta nyttolaster som skjutits in i en bana från en järnväg uppleva accelerationer på minst 100 gravitationer, tillräckligt för att döda människor. Därför, om en elektromagnetisk accelerator är byggd för utrymme för utrymme, skulle den sannolikt endast användas för att skicka leveranser, till exempel vatten eller stål, snarare än astronauter eller satelliter.
Ett ännu mer futuristiskt tillvägagångssätt för att sänka lanseringskostnaderna skulle vara att konstruera en rymdshiss, ett band som sträcker sig från ekvatorn till en motvikt som kretsar 36 371 km (22 600 mil) över jorden. Det enda kända materialet som är tillräckligt starkt för att kunna användas för en sådan hiss utan att kollapsa under tyngdkraften skulle vara kolananorör. För närvarande kostar kolnanorör cirka 25 000 USD per kilogram, eller 25 miljoner USD per ton. Att skapa till och med en fröutrymningshiss skulle kräva cirka 20 ton, vilket till dagens priser skulle kosta 500 miljoner USD. Detta är ganska dyrt, men priserna för nanorör faller, och av många forskare tror att det kan vara ekonomiskt möjligt att bygga en rymdhiss fram till 2020.