Quelles sont les formes inhabituelles de propulsion spatiale?

Les formes typiques de propulsion spatiale aujourd'hui sont des boosters de fusées solides, des roquettes liquides et des roquettes hybrides.Tous transportent leur carburant à bord et utilisent l'énergie chimique pour produire une poussée.Malheureusement, ils peuvent être très chers: cela peut prendre 25-200 kilogrammes de fusée pour livrer une charge utile de 1 kg sur une orbite terrestre basse.La levée d'un kg à une orbite terrestre basse coûte un minimum de 4 000 $ US (USD), à partir de 2008. 10 000 USD peuvent être plus typiques.

L'approche chimique des fusées pour le lancement et le voyage dans l'espace est fondamentalement limitée.Parce qu'une fusée doit propulser son propre carburant vers le haut à travers la partie la plus dense de l'atmosphère, elle n'est pas très rentable.Une invention plus récente est le vaisseau spatial privé, qui a utilisé un artisanat de transporteur (White Knight) pour le porter à 14 km (8,7 mi) altitude avant le lancement.À cette hauteur, plus importante en altitude que le mont Everest, l'espace-là est déjà supérieur à 90% de l'atmosphère et est capable d'utiliser son petit moteur hybride pour parcourir le reste du chemin jusqu'au bord de l'espace (100 km d'altitude).Les vaisseaux spatiaux touristiques tôt, bon marché et réutilisables sont susceptibles d'être basés sur ce modèle.

Au-delà du paradigme de fusée chimique, il existe plusieurs autres formes de propulsion spatiale qui ont été analysées.Les propulseurs d'ions, en particulier, ont déjà été utilisés avec succès par plusieurs vaisseaux spatiaux, dont Deep Space 1, qui ont visité la comète Borlyra et le braille astéroïde en 2001. Les propulseurs d'ions fonctionnent comme un accélérateur de particules, jetant les ions à l'arrière du moteur à l'aide d'un électromagnétique,champ.Pour les voyages plus longs, comme de la Terre à Mars, les propulseurs d'ions offrent de meilleures performances que les formes conventionnelles de propulsion spatiale, mais seulement par une petite marge.

Les formes plus avancées de propulsion spatiale comprennent la propulsion d'impulsion nucléaire et d'autres approches nucléaires.La densité de puissance d'une centrale nucléaire ou d'une bombe nucléaire est plusieurs fois supérieure à celle de toute source chimique, et les roquettes nucléaires seraient en conséquence plus efficaces.Propulsion d'impulsion nucléaire qui fait référence à la conception des années 1960, appelée Orion mdash;à ne pas confondre avec le véhicule d'exploration de l'équipage d'Orion des années 2000 mdash;qu'il pourrait livrer un équipage de 200 personnes à Mars et revenir en seulement quatre semaines, contre 12 mois pour la mission de référence actuelle propulsée par la NASAS, ou Saturns Moons en sept mois.

Une autre conception appelée Project Daedalus n'aurait besoin que d'environ 50 ans pour se rendre à Bernards, à 6 années-lumière, mais nécessiterait des progrès technologiques dans le domaine de la fusion de confinement inertiel (ICF).La plupart des recherches sur la propulsion d'impulsions nucléaires ont été annulées en raison du traité de l'interdiction des tests partiels en 1965, bien que l'idée ait reçu une attention renouvelée ces derniers temps..Les voiles solaires utiliseraient une voile réfléchissante pour accélérer la charge utile en utilisant la pression de rayonnement du Soleil.En ne faisant aucune masse de réaction, les voiles solaires pourraient être idéales pour voyager rapidement loin du soleil.Bien que les voiles solaires puissent prendre des semaines ou des mois pour accélérer à une vitesse appréciable, ce processus pourrait être dépassé en utilisant la terre ou les lasers spatiaux pour diriger le rayonnement sur la voile.Malheureusement, la technologie de pliage et de déploiement d'une voile solaire extrêmement mince n'est pas encore disponible, donc la construction peut devoir se produire dans l'espace, compliquant considérablement les choses.Propulsion, comme certains vaisseaux spatiaux dans la science-fiction.Aujourd'hui, l'antimatière est la substance la plus chère sur Terre, coûtant environ 300 milliards de dollars par milligramme.Seuls plusieurs nanogrammes d'antimatière ont été produits jusqu'à présent, à peu près suffisamment pour éclairer une ampoule pendant plusieurs minutes.

La principale distinction entre la plupart des technologies mentionnées et des roquettes chimiques est que cesLes technologies peuvent être en mesure d'accélérer les vaisseaux spatiaux à des vitesses de quasi-lumière, tandis que les roquettes chimiques ne le peuvent pas.Ainsi, l'avenir à long terme des voyages dans l'espace réside dans l'une de ces technologies.