Was sind einige Möglichkeiten, um die Startkosten zu senken?

Das Starten in den Weltraum war schon immer sehr teuer.Ein typischer Startkosten beträgt 5.000 bis 10.000 USD pro Pfund Nutzlast.Der Start eines Satelliten von 1.000 Pfund (450 kg) kann daher mehr als 10 Millionen US -Dollar kosten.Seit wir mit dem Start von Dingen in den Weltraum begonnen haben, haben Wissenschaftler Brainstorming -Möglichkeiten, um die Startkosten zu senken, um diese Grenze für mehr Unternehmen, Regierungen und Einzelpersonen zu öffnen.Bisher wurden jedoch nur geringe Fortschritte erzielt.

Eine Komponente der Kosten, die ein Raumstart für den Kraftstoff ist, ist der Kraftstoff.Für jedes Pfund Nutzlast, das in eine niedrige Erdumlaufbahn eingeführt wurde, sind 25-50 Pfund Kraftstoff erforderlich.Typische Raketen werden durch eine Kombination aus flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff angehalten, die beide bei sehr niedrigen Temperaturen unter Verwendung von vielen Tonnen kryogener Kühlgeräte aufbewahrt werden müssen.Stellen Sie sich eine Rakete als einen sehr teuren Kühlschrank von der Größe eines hohen Gebäudes vor.

Um die Startkosten zu senken, besteht ein Ansatz darin, eine größere Rakete zu bauen.Dank der Skaleneffekte kosten größere Raketen weniger pro Pfund als kleinere Raketen.Dies geht jedoch nur so weit.Größere Raketen können die Startkosten pro Pfund um den Faktor von zwei oder drei senken, aber nicht viel mehr.

Die vielversprechendsten Routen zur erheblichen Reduzierung der Startkosten umfassen Lösungen, bei denen die Nutzlast während des Aufstiegs keinen Kraftstoff zusammen mit sich bringen muss.Dies ist eines der teuersten Elemente eines konventionellen Raketenstarts Mdash;Eine Rakete muss genügend Kraftstoff tragen, um nicht nur die Nutzlast voranzutreiben, sondern auch den verbleibenden Kraftstoff auf dem Weg nach oben.Der Boden der Atmosphäre ist der dichteste und kostspieligste in Bezug auf die Energie, durch die Energie zu navigieren, aber hier ist auch die Rakete selbst am schwersten und erfordert sehr große Kraftstofftanks.

Es gibt mehrere Vorschläge für Kraftstoff ohne Kraftstoff oder niedrigem Brennstoff.Space Starts.Eine davon besteht darin, einen Luftatmotor (Ramjet) für die erste Stufe des Aufstiegs zu verwenden, wobei atmosphärischer Sauerstoff als Oxidationsmittel und nicht als Oxidationsmittel und nicht in Bord-Sauerstoff verwendet wird.Dies war der Ansatz von Spaceshipone, dem ersten von einem privaten Unternehmen gebauten Platz.Ein weiterer, futuristischerer Ansatz wäre es, einen elektromagnetischen Beschleuniger oder Railgun zu konstruieren, um eine Nutzlast so schnell zu entlassen, dass er den Umlauf erreicht.Leider würden die meisten Nutzlasten, die von einer Railgun in die Umlaufbahn abgefeuert wurden, Beschleunigungen von mindestens 100 Gravitäten erleben, genug, um Menschen zu töten.Wenn ein elektromagnetischer Beschleuniger für Raumstarts gebaut wird, würde er wahrscheinlich nur zum Versenden von Vorräten wie Wasser oder Stahl verwendet und nicht Astronauten oder SatellitenEin Weltraumaufzug, ein Tether, der sich vom Äquator zu einem Gegengewicht erstreckt, der 36.371 km über der Erde umkreist.Das einzig bekannte Material, das stark genug für einen solchen Aufzug verwendet wird, ohne unter der Schwerkraft zu kollabieren, wäre Kohlenstoffnanoröhren.Derzeit kosten Carbon -Nanoröhren etwa 25.000 USD pro Kilogramm oder 25 Millionen USD pro Tonne.Die Schaffung eines Samenspace -Aufzugs würde etwa 20 Tonnen erfordern, was zu heutigen Preisen 500 Millionen US -Dollar kosten würde.Dies ist ziemlich teuer, aber die Preise für Nanoröhren fallen und von vielen Wissenschaftlern glauben, dass der Bau eines Weltraumaufzugs bis 2020 wirtschaftlich machbar sein könnte.