Wir kennen Raketen, diese kontrollierten Explosionen, die Fracht und zerbrechliche Menschen in den Weltraum befördern. Aber gibt es einige nicht raketenartige Wege, um in den Weltraum zu gelangen?
Willst du Weltraum gehen? Hol eine Rakete. Nichts anderes, das jemals erfunden wurde, kann die enormen Energiemengen auf kontrollierte Weise freisetzen, um Sie in die Umlaufbahn zu bringen.
Auf die Geschwindigkeit kommt es an. Im Moment stehst du still auf der Erde. Wenn Sie hochspringen, kommen Sie gleich wieder runter, wo Sie angefangen haben. Aber wenn Sie eine Seitengeschwindigkeit von 10 Metern / Sekunde hätten und hochgesprungen wären, würden Sie ein paar Meter nach unten landen ... schmerzhaft. Und wenn Sie sich 7.800 Meter pro Sekunde seitwärts bewegen würden - und Sie wären ein paar hundert Kilometer hoch - würden Sie nur die Erde umkreisen.
Um diese Geschwindigkeit zu erreichen, sind Raketen erforderlich. Diese magischen Wissenschaftsröhren sind unglaublich teuer, ineffizient und zum einmaligen Gebrauch bestimmt. Stellen Sie sich vor, Sie müssten für jeden Pendelverkehr ein neues Auto kaufen. Das Sprengen eines einzelnen Kilogramms in die Umlaufbahn kostet normalerweise etwa 10.000 US-Dollar. Wenn Sie eine Reise ins All kaufen, gehen nur ein paar hundert Kilometer ans Gas. Diese Millionen von Dollar fließen hauptsächlich in die Kosten der Rakete, die Sie an den Straßenrand treten werden, wenn Sie damit fertig sind.
SpaceX ist eines der innovativsten Raketenunternehmen überhaupt. Sie überlegen, wie sie so viel wie möglich von der Rakete wiederverwenden können, um die lästigen Startkosten zu senken, die eine sonst routinemäßige Reise zum Mond ruinieren. Vielleicht könnten Raketen in Zukunft hunderte oder sogar tausende Male eingesetzt werden, wie Ihr Auto oder Verkehrsflugzeuge.
Ist das das Beste, was wir tun können? Können wir die Raketen nicht einfach ganz loswerden? Um vom Boden in die Umlaufbahn zu gelangen, müssen Sie eine Geschwindigkeit von 7.800 Metern pro Sekunde erreichen. Eine Rakete gibt Ihnen diese Geschwindigkeit durch konstante Beschleunigung, aber könnten Sie diese Geschwindigkeit mit einem einzigen Tritt liefern?
Wie wäre es mit einer riesigen Waffe und schieße einfach Dinge in die Umlaufbahn? Sie müssen dem Fahrzeug sofort eine enorme Geschwindigkeit verleihen. Dies erzeugt die tausendfache Schwerkraft auf die Passagiere. Jeder an Bord wird in eine feine rote Beschichtung verwandelt, die gleichmäßig im Innenraum der Kabine verteilt ist. Sie können damit nur ein paar Mal durchkommen, bevor Ihre Meerschweinchenpassagiere weise werden.
"Steward, in meinem Champagner sind Knochenspäne!"
Wenn Sie die Länge des Laufs der Waffe über viele Kilometer verlängern, können Sie die Beschleunigungskraft ausgleichen, der Menschen tatsächlich standhalten können. Dies ist die Idee, die Startram vorgeschlagen hat. Sie wollen eine Spur an der Seite eines Berges bauen und mithilfe von Elektromagnetismus einen Schlitten auf Umlaufgeschwindigkeit bringen.
Das mag weit hergeholt klingen, aber viele Länder nutzen die Magnetschwebetechnologie mit Zügen und brechen weltweit Geschwindigkeitsrekorde. Die Japaner haben kürzlich einen Magnetschwebebahn auf 603 Stundenkilometer geschoben. Diese erste Version von Startram würde 20 Milliarden US-Dollar kosten, und die enormen Kräfte würden nur für Fracht arbeiten, die in einem nicht lebenden Zustand geliefert wird, ungeachtet dessen, wie sie begann.
Noch teurer ist die Version mit einer 1500 Kilometer langen Strecke, die die Beschleunigung über einen längeren Zeitraum verteilen und es dem Menschen ermöglichen kann, in den Weltraum zu fliegen und sicher in ihrer ursprünglichen „Non-Paste“ -Konfiguration anzukommen.
Es gibt ein paar winzige technische Hürden. Zum Beispiel eine Spur in 20 Kilometern Höhe, auf der Projektile aus der Mündung austreten und die Atmosphäre entlüften, um die Stoßwelle zu verhindern, die die gesamte Struktur zerreißen würde.
Wenn es funktioniert, könnten wir die Startkosten auf 50 USD / Kilogramm senken. Eine Reise zur Internationalen Raumstation könnte also 5.000 US-Dollar kosten.
Eine andere Idee wären, nicht überraschend, Laser. Ich weiß, es hört sich so an, als würde ich das erfinden. Laser können jedes zukünftige Problem beheben. Sie könnten Trägerraketen mit einer speziellen Beschichtung verfolgen und sprengen, die beim Erhitzen zu Gas verdampft. Dies würde Schub wie eine Rakete erzeugen, aber das Fahrzeug müsste einen Bruchteil der Masse des herkömmlichen Kraftstoffs tragen.
Sie müssen nicht einmal die Rakete selbst treffen, um Schub zu erzeugen. Ein Laser könnte Luft direkt hinter der Trägerrakete überhitzen, um eine winzige Stoßwelle zu erzeugen und Schub zu erzeugen. Diese Technologie wurde mit dem Lightcraft-Prototyp demonstriert.
Was ist mit Luftballons? Es ist jetzt möglich, Ballons zu starten, die eine so große Höhe erreichen könnten, dass sie über 90% der Erdatmosphäre liegen. Dies reduziert den Luftwiderstand, den Raketen benötigen würden, um die Reise in den Weltraum abzuschließen, erheblich.
Der Pionier der Weltraumkolonisation, Gerard K. O’Neill, stellte sich einen ballonbasierten Raumhafen vor, der am Rande des Weltraums schwebte. Astronauten würden den Raumhafen verlassen und weniger Schub benötigen, um die Umlaufbahn zu erreichen.
Wir haben auch über die Idee eines Weltraumaufzugs gesprochen. Strecken Sie ein Kabel von der Erde bis zur geostationären Umlaufbahn und tragen Sie die Nutzlasten auf diese Weise. Die Entwicklung solcher Technologien birgt enorme Hürden. Es gibt möglicherweise nicht einmal Materialien im Universum, die stark genug sind, um die Kräfte zu unterstützen.
Ein kompletter Weltraumaufzug ist jedoch möglicherweise nicht erforderlich. Es könnte möglich sein, am Rand des Weltraums rotierende Kabel zu verwenden, die den Impuls auf das Raumfahrzeug übertragen und ihn Schritt für Schritt auf eine höhere Geschwindigkeit und schließlich in die Umlaufbahn bringen. Diese Bänder verlieren mit jeder Unterstützung an Geschwindigkeit, aber sie könnten ein anderes Antriebssystem wie einen Ionenantrieb haben, um ihre Umlaufgeschwindigkeit wiederherzustellen.
Zukünftige Methoden für den Zugang zum Weltraum werden eine Kombination einiger oder aller dieser Ideen mit traditionellen und wiederverwendbaren Raketen sein. Ballons und Luftstartsysteme zur Verringerung des Raketenwiderstands, elektromagnetische Beschleunigung zur Reduzierung der benötigten Kraftstoffmenge und bodengestützte Laser zur Bereitstellung von Leistung und zusätzlichen Schub- und Pew-Pew-Geräuschen. Vielleicht mit einer Reihe von Bändern, die Nutzlasten in immer höhere Umlaufbahnen befördern.
Es ist schön zu wissen, dass Ingenieure an neuen und besseren Wegen arbeiten, um Zugang zum Weltraum zu erhalten. Raketen haben die Erforschung des Weltraums ermöglicht, aber es gibt eine Reihe von Technologien, mit denen wir die Startkosten senken und ganz neue Perspektiven für die Erforschung und Besiedlung des Weltraums eröffnen können. Ich kann es kaum erwarten zu sehen, was als nächstes passiert.
Auf welche alternativen Methoden, um ins All zu gelangen, freuen Sie sich am meisten? Teilen Sie uns Ihre Meinung in den Kommentaren unten mit.
