Poznati smo s raketama, onim kontroliranim eksplozijama koje nose teret i krhke ljude u svemir. Ali postoje li neki raketni načini na koje bismo mogli doći do svemira?
Želite otići u svemir? Nabavite raketu. Ništa drugo izumljeno nikada ne može na kontroliran način osloboditi ogromne količine energije kako bi vas dovelo u orbitu.
Sve se svodi na brzinu. Trenutno stojite na Zemlji. Ako skočite gore, vratit ćete se tamo gdje ste započeli. Ali ako ste imali bočnu brzinu od 10 metara / sekundu i skočili ste, sletite nekoliko metara ... bolno. A ako biste se kretali 7.800 metara u sekundi bočno - a bili ste nekoliko stotina kilometara gore - samo biste orbilirali oko Zemlje.
Stjecanje takve brzine uzima rakete. Ti su čarobni znanstveni gromovi nevjerojatno skupi, neučinkoviti i za jednokratnu upotrebu. Zamislite da li ste trebali kupiti novi automobil za svako putovanje. Samo izbacivanje jednog kilograma u orbitu obično košta oko 10 000 dolara. Kada kupite putovanje u svemir, samo nekoliko stotina k ide na plin. Ti milijuni dolara uglavnom idu u cijenu rakete koju ćete izbaciti do ruba nakon što završite s njim.
SpaceX je jedna od najinovativnijih tvrtki za rakete. Oni pronalaze načine kako ponovo upotrijebiti što više rakete, smanjujući tako neugodne troškove lansiranja, koji bi upropastili ono što bi inače trebalo biti rutinsko putovanje na Mjesec. Možda bi se u budućnosti rakete mogle koristiti stotine ili čak tisuće puta, poput vašeg automobila ili komercijalnih aviona.
Je li to najbolje što smo mogli učiniti? Ne možemo li jednostavno izbaciti rakete? Da biste došli sa zemlje u orbitu, morate postići 7.800 metara u sekundi brzine. Raketa vam daje tu brzinu stalnim ubrzanjem, ali možete li isporučiti takvu brzinu u jednom udarcu?
Što je s ogromnim pištoljem i samo pucanjem stvari u orbitu? Morate odmah dati ogromnu brzinu vozilu. To stvara tisuću puta veću silu gravitacije na putnike. Svatko tko se nalazi na brodu pretvara se u fini crveni premaz koji se ravnomjerno raspoređuje po unutrašnjosti kabine. Ovo se možete riješiti samo nekoliko puta prije nego što se putnici vašeg zamorca napame.
"Stjuarde, u mom pjenušcu postoje koštice kostiju!"
Ako produljite duljinu cijevi pištolja na više kilometara, možete izgladiti silu ubrzanja koju ljudi zapravo mogu izdržati. Ovo je ideja koja je predložio Startram. Oni žele izgraditi trag uz obalu planine, i koriste elektromagnetizam da bi gurnuli sanjke do orbitalne brzine.
To možda zvuči nadaleko, ali mnoge zemlje koriste maglev tehnologiju s vlakovima i ruše rekorde brzine širom svijeta. Japanci su nedavno gurnuli vlak maglev na 603 kilometra na sat. Ova bi prva verzija Startrama koštala 20 milijardi dolara, a ogromne će snage raditi samo na tome da se bilo koji teret isporuči u neživom stanju, unatoč tome kako je krenuo.
Još je skuplja verzija s stazom od 1500 kilometara, koja može širiti ubrzanje tijekom dužeg razdoblja i omogućiti ljudima letjeti u svemiru, sigurno stižući u svom izvornom „non-paste“ konfiguraciji.
Postoji nekoliko sitnih tehničkih prepreka. Kao što je staza na visini od 20 kilometara gdje projektili izlaze iz atmosfere njuške i odzračivanja kako bi se spriječio udarni val koji bi rastrgao cijelu strukturu.
Ako to može navesti, mogli bismo smanjiti troškove lansiranja na 50 USD / kilogram. Znači putovanje do Međunarodne svemirske stanice moglo bi koštati 5000 dolara.
Druga bi ideja bili, neočekivano, laseri. Znam da zvuči kao da to izmišljam. Laseri mogu riješiti svaki budući problem. Mogli bi pratiti i eksplodirati lansirna vozila sa posebnim premazom koji isparava u plin kada se zagrijava. To bi stvorilo potisak poput rakete, ali vozilo bi moralo nositi djelić mase tradicionalnog goriva.
Ne trebate udariti i samu raketu da biste stvorili potisak. Laser bi mogao pregrijati zrak odmah iza lansirnog vozila da bi stvorio maleni udarni val i stvorio potisak. Ova je tehnologija dokazana prototipom Lightcraft.
Što je s balonima? Sada je moguće lansirati balone koji bi se mogli toliko povisiti da su iznad 90% Zemljine atmosfere. To značajno smanjuje količinu atmosferskog povlačenja koje bi rakete trebale da dovrše put u svemir.
Pionir kolonizacije svemira Gerard K. O’Neill zamislio je svemirsku luku na bazi balona koja je plutala na rubu svemira. Astronauti bi se udaljili od svemirske luke i zahtijevali bi manji potisak da bi došli u orbitu.
Također smo razgovarali o ideji svemirskog lifta. Pruži kabel od Zemlje do geostacionarne orbite i na taj način nosi opterećenje. Postoje ogromne prepreke za razvoj takve tehnologije. U Svemiru možda nema ni materijala dovoljno jakih da podrže snage.
Ali kompletan dizalo prostora možda neće biti potrebno. Moglo bi se koristiti prirubnice koje se okreću na rubu svemira, a koje daju prijenos svemirskim brodovima, podižući ih korak po korak do veće brzine i na kraju u orbitu. Ti privezi gube brzinu sa svakom asistencijom, ali mogli bi imati neki drugi pogonski sustav, poput ionskog pogona, za vraćanje svoje orbitalne brzine.
Buduće metode pristupa prostoru bit će kombinacija nekih ili svih ovih ideja zajedno s tradicionalnim raketama za višekratnu upotrebu. Baloni i sustavi za lansiranje zraka kako bi se smanjilo povlačenje rakete, elektromagnetsko ubrzanje za smanjenje potrebne količine goriva, a zemaljski laseri za pružanje snage i dodatnih potisnih i lakih zvukova. Možda s nizom priveza koji nose korisne terete u sve više i više orbite.
Lijepo je znati da inženjeri rade na novim i boljim načinima pristupa prostoru. Rakete su omogućile istraživanje svemira, ali postoji niz tehnologija koje možemo upotrijebiti kako bismo smanjili troškove lansiranja i otvorili potpuno nove vidove svemirskog istraživanja i kolonizacije. Jedva čekam da vidim što će se dogoditi dalje.
Koje alternativne metode dolaska u svemir vas najviše vesele? Javite nam svoje misli u komentarima u nastavku.
