Vad är en rymdpier?
Rymdpiren är ett nytt koncept för rymdstart, utformat av nanoteknologen och datavetenskapsmannen Dr. Josh Hall. Dr. Hall presenterar Space Pier-konceptet ibland vid konferenser, ofta i samband med molekyltillverkning, vilket sannolikt skulle vara nödvändigt för att göra konceptet kostnadseffektivt och realistiskt att implementera.
En rymdpir är en struktur som är 100 km (62 miles) lång och 300 km (186 miles) lång. En nyttolast går upp i ett av de 100 km höga tornen i en hiss och startas sedan längs ett horisontellt spår under 300 km med hjälp av en elektromagnetisk massförare. Vid endast 10 G under 80 sekunder, vilket är en acceptabel nivå för människor med vadderade säten, kan en projektil matas ut ur atmosfären. Tre humdred kilometer är tillräckligt spår för att ta en projektil från noll till cirka 8,2 km / s (5,1 miles / s) med modern elektromagnetik. Om känslig last inte beaktar, kan ännu högre accelerationer användas, av den storlek som krävs för att uppnå utrymningshastighet (11,2 km / s eller 7,0 mil / s).
Rymdpiren är en kompromiss som drömdes upp i ett försök att kringgå flera problem med andra vanliga förslag efter rymdtekniska rymdteknik - en rymdhiss / orbital skyhook och en jordbaserad massförare, även känd som en elektromagnetisk accelerator eller järnväg pistol. De andra två förslagen får mer uppmärksamhet och press, men en rymdpir skulle vara billigare och effektivare än båda. På sin webbsida som introducerar idén gör Dr. Hall observationen att lufttätheten i 100 km höjd är bara en miljonste densitet vid havsnivån, vilket gör det betydligt lättare att påskynda en nyttolast till hög hastighet. En rymden hiss skulle komma i vägen för satelliter, som oundvikligen skulle kollidera med den om inte ta en geosynkron bana. Det måste också vara mycket högre än 100 km, mer i storleksordningen 10 000 km eller mer.
Eftersom den är 100 km hög snarare än 10.000 km, kan en rymdpir tillverkas av ett material än som i teorin kan vara massproducerad - diamant. Detta i motsats till en rymdhiss, som skulle behöva byggas av atomiskt exakta buckytubes, eller kolnanorör, för att stödja sin egen vikt. Diamanter kan redan syntetiseras i relativt stora mängder till måttliga kostnader, men för att skapa de kvantiteter som krävs för att bygga en Space Pier-megastruktur, skulle helt nya tillverkningsprocesser krävas. Overraskande föreslår Dr. Hall molekyltillverkning. Strukturhöjden på 100 km skulle också sätta Space Pier ur området för det mesta rymdskräpet, som snabbt dras in i ett fritt fall i den höjden.
Enligt Dr. Halls beräkningar, att lyfta en 10-ton nyttolast upp en 100 km hiss och sedan påskynda den till 8,2 km / s skulle bara konsumera cirka 5 000 amerikanska dollar (USD) värt el, arbeta till ungefär en halv dollar per kilogram . Detta är betydligt bättre än den nuvarande lanseringskostnaden på 10 000 USD per kilogram. Projektilen skulle inte ha tillräckligt med hastighet för att undkomma jorden vid denna accelerationsnivå, men skulle kretsa runt hela planeten och stabiliseras i en höjd av cirka 340 km (211 m). Nyttan skulle behöva göra några små manövrer på egen hand för att se till att dess bana blir en regelbunden cirkel. För att undkomma jorden och nå interplanetära banor, kunde massförare placeras i rymden som vägpunkter, eller konventionella raketer skulle kunna användas för att ta nyttolasten ur jordens tyngdkraft.
Hundra kilometer låter som en extremt hög höjd för en serie torn, men observera att torn som närmar sig en kilometer (0,62 m) höjd redan är under konstruktion, och materialen vi använder för skyskrapor är relativt konventionella. Framstegen under 2000-talet kommer att tillåta oss att tillverka i bulk saker som tidigare var dyra, inklusive diamant. Space Pier är ett exempel på en visionär framtida tillämpning av denna teknik.