Oleme tuttavad rakettidega, nende kontrollitavate plahvatustega, mis veavad lasti ja habrasid inimesi kosmosesse. Kuid kas on mingeid rakettideta viise, kuidas kosmosesse pääseda?
Kas soovite minna ruumi? Hankige rakett. Mitte miski muu, mis kunagi leiutatud, ei suuda kontrollitaval viisil vabastada tohutul hulgal energiat, et teid orbiidile viia.
See kõik taandub kiirusele. Praegu seisate te Maa peal paigal. Kui hüppate üles, tulete kohe tagasi sinna, kust alustasite. Kuid kui teil oleks külgkiirus 10 meetrit sekundis ja te hüppaksite üles, siis maanduksite mõni meeter allapoole ... valusalt. Ja kui liigutaksite külgsuunas 7800 meetrit sekundis - ja oleksite mõnesaja kilomeetri kõrgusel -, siis tiirutaksite lihtsalt Maa ümber.
Sellise kiiruse saavutamine võtab rakette. Need maagilised teaduse tuubid on uskumatult kallid, ebaefektiivsed ja ühekordseks kasutamiseks. Kujutage ette, kui peaksite ostma iga töölesõidu jaoks uue auto. Lihtsalt ühe kilogrammi orbiidile lõhkamine maksab tavaliselt umbes 10 000 dollarit. Kosmosesse reisi ostmisel läheb gaasi ainult paarsada k. Need miljonid dollarid lähevad enamasti raketi maksumuseks, mille kavatsete ääremaale lüüa, kui olete sellega hakkama saanud.
SpaceX on üks innovaatilisemaid raketiettevõtteid seal. Nad kavandavad viise, kuidas võimalikult palju raketti taaskasutada, vähendades neid häirivaid stardikulusid, mis hävitavad selle, mis peaks muidu olema rutiinne Kuureis. Võib-olla võiks tulevikus rakette kasutada sadu või isegi tuhandeid kordi, näiteks teie auto või kommertslennukid.
Kas see on parim, mida me teha saaksime? Kas me ei saa lihtsalt rakette täielikult kraavida? Maapinnalt orbiidile jõudmiseks peate saavutama kiiruse 7800 meetrit sekundis. Rakett annab teile selle kiiruse pideva kiirenduse kaudu, kuid kas te suudaksite sellist kiirust ühe löögiga saavutada?
Kuidas oleks hiiglasliku relvaga ja kui sa lihtsalt laseksid asju orbiidile? Peate sõidukile koheselt andma tohutu kiiruse. See tekitab reisijatele tuhandeid kordi raskusjõudu. Kõik pardal olevad inimesed saavad peene punase katte, mis on kogu salongi sisemuses ühtlaselt jaotunud. Sellega pääsete vaid paar korda, enne kui merisead reisijad targaks saavad.
"Korrapidaja, mu šampanjas on kondilaastud!"
Kui pikendate püstoli tünni pikkust paljude kilomeetrite jooksul, saate siluda kiirendusjõudu, mida inimesed tegelikult suudavad taluda. See on idee, mille esitas Startram. Nad tahavad rajada mäe küljele ja kasutada kelku orbitaalkiirusele tõstmiseks elektromagnetiliselt.
See võib tunduda kaugelt vaadatuna, kuid paljud riigid kasutavad kogu maailmas rongidega maglevitehnikat ja purustavad kiirusrekordi. Jaapanlased lükkasid hiljuti maglev-rongi kiirusele 603 kilomeetrit tunnis. Startrami esimene versioon läheks maksma 20 miljardit dollarit ja tohutud jõud töötaks ainult juhul, kui lasti tarnitakse eluta olekus, hoolimata sellest, kuidas see alguse sai.
Veelgi kallim on 1500-kilomeetrise rajaga versioon, mis suudab kiirendust pikema aja jooksul hajutada ja võimaldab inimestel lennata kosmosesse, saabudes ohutult algses "mittepasta" konfiguratsioonis.
Seal on paar pisikest tehnilist takistust. Nagu näiteks 20 kilomeetri kõrgusel asuv rada, kus mürsud väljuvad koonu ja õhustiku atmosfäärist, et vältida lööklaine, mis kogu konstruktsiooni laiali rebib.
Kui selle saab tööle panna, võiksime stardikulud vähendada 50 dollarini kilogrammi kohta. See tähendab reisi rahvusvahelisse kosmosejaama maksma 5000 dollarit.
Teine idee oleks üllatav, et laserid. Ma tean, et see kõlab nagu ma teeksin selle ära. Laserid saavad lahendada kõik tulevased probleemid. Nad saaksid kaatrid jälgida ja lõhkeda spetsiaalse kattega, mis aurustumisel soojeneb gaasiks. See tekitaks tõukejõudu nagu rakett, kuid sõiduk peaks kandma murdosa traditsioonilise kütuse massist.
Tõukejõu tekitamiseks ei pea te isegi raketti lööma. Laser võib õhku üle kuumendada otse kanderaketi taga, et luua väike lööklaine ja tekitada tõukejõudu. Seda tehnoloogiat on demonstreeritud koos Lightcraft prototüübiga.
Aga õhupallid? Nüüd on võimalik õhupalle käivitada nii kõrgele kõrgusele, et need on üle 90% Maa atmosfäärist. See vähendab märkimisväärselt atmosfääri tõmbejõudu, mida raketid vajaksid kosmoseteekonna lõpuleviimiseks.
Kosmose koloniseerimise pioneer Gerard K. O’Neill kujutas ette kosmose servas hõljuvat õhupalli baasil kosmoseporti. Astronaudid lahkuvad kosmosepordist ja vajavad orbiidile jõudmiseks vähem tõukejõudu.
Oleme rääkinud ka kosmose lifti ideest. Venitage kaabel Maast geostatsionaarsele orbiidile ja kandke kandevõimed sel viisil üles. Sellise tehnoloogia arendamiseks on tohutud takistused. Universumis ei pruugi olla isegi piisavalt tugevaid materjale, mis vägesid toetaksid.
Kuid täielik kosmoselift ei pruugi olla vajalik. Võib olla võimalik kasutada kosmose servas pöörlevaid lõasta, mis annavad kosmoselaevadele hoogu edasi, tõstes neid samm-sammult suurema kiiruse juurde ja lõpuks orbiidile. Need lõhed kaotavad kiiruse iga abistamise korral, kuid orbitaalkiiruse taastamiseks võiks neil olla mõni muu tõukejõusüsteem, näiteks ioonülekanne.
Tulevased kosmosesse pääsemise meetodid on osa neist või kõigist ideedest koos traditsiooniliste ja korduvkasutatavate rakettidega. Õhupallid ja õhust stardisüsteemid raketi takistuse vähendamiseks, elektromagnetiline kiirendus vajaliku kütusekoguse vähendamiseks ning maapealsed laserid, mis pakuvad võimsust ning täiendavat tõukejõudu ja müra. Võib-olla mitme testriga, mis kannavad kasulikke koormusi kõrgematesse ja kõrgematesse orbiitidesse.
On tore teada, et insenerid töötavad uute ja paremate kosmoselepääsu võimaluste kallal. Raketid on teinud kosmoseuuringud võimalikuks, kuid on olemas hulk tehnoloogiaid, mida saame kasutada stardikulude vähendamiseks ja kosmoseuuringute ning koloniseerimise täiesti uute väljavaadete avamiseks. Ma ei jõua ära oodata, mis saab edasi.
Millistest alternatiivsetest meetoditest kosmosesse pääsemiseks olete kõige rohkem elevil? Andke meile oma mõtetest kommentaarides allpool.
