Quels sont les moyens de réduire les coûts de lancement?

Le lancement dans l'espace a toujours été très cher.Un coût de lancement typique est de 5 000 $ - 10 000 USD par livre de charge utile.Le lancement d'un satellite de 1 000 lb (450 kg) peut donc coûter plus de 10 millions USD.Depuis que nous avons commencé à lancer des choses dans l'espace, les scientifiques réfléchissent à des moyens de réduire les coûts de lancement pour ouvrir cette frontière à davantage d'entreprises, de gouvernements et de particuliers.Cependant, peu de progrès ont été réalisés à ce jour.

Un composant du coût a un lancement spatial est le carburant.Pour chaque livre de charge utile lancée en orbite terrestre basse, 25 à 50 livres de carburant sont nécessaires.Les roquettes typiques sont alimentées par une combinaison d'hydrogène liquide et d'oxygène, qui doivent être maintenues à des températures très basses en utilisant de nombreux tonnes d'équipement de refroidissement cryogénique.Considérez une fusée comme un réfrigérateur très cher de la taille d'un bâtiment grand.

Pour réduire les coûts de lancement, une approche consiste à construire une fusée plus grande.Grâce aux économies d'échelle, les plus grandes roquettes ont tendance à coûter moins cher par livre que les plus petites roquettes.Cependant, cela ne va que si loin.Des fusées plus grandes peuvent réduire le coût de lancement par livre d'un facteur de deux ou trois, mais pas beaucoup plus que cela.

Les itinéraires les plus prometteurs pour réduire considérablement le coût de lancement impliquent des solutions où la charge utile n'a pas besoin d'apporter du carburant avec lui pendant l'ascension.C'est l'un des éléments les plus chers d'un lancement de fusée conventionnel mdash;Une fusée doit transporter suffisamment de carburant non seulement pour propulser la charge utile, mais aussi le carburant restant en montant.Le fond de l'atmosphère est le plus dense et le plus coûteux en termes d'énergie pour naviguer, mais c'est aussi là que la fusée elle-même est la plus lourde, nécessitant de très grands réservoirs de carburant.lance d'espace.L'une consiste à utiliser un moteur à respiration d'air (Ramjet) pour la première étape de l'ascension, en utilisant l'oxygène atmosphérique comme oxydant plutôt qu'à l'oxygène embarqué.C'était l'approche utilisée par SpaceShipone, le premier navire spatial construit par une entreprise privée.Une autre approche plus futuriste serait de construire un accélérateur électromagnétique, ou Railgun, pour tirer une charge utile si rapidement qu'il atteint l'orbite.Malheureusement, la plupart des charges utiles tirées en orbite à partir d'un railgun subiraient des accélérations d'au moins 100 gravêtes, suffisamment pour tuer des êtres humains.Par conséquent, si un accélérateur électromagnétique est conçu pour les lancements spatiaux, il ne serait probablement utilisé que pour envoyer des fournitures, telles que l'eau ou l'acier, plutôt que pour les astronautes ou les satellites.

Une approche encore plus futuriste pour réduire le coût de lancement serait de construireUn ascenseur spatial, une attache s'étendant de l'équateur à un contrepoids en orbite autour de 36 371 km (22 600 miles) au-dessus de la terre.Le seul matériau connu suffisamment fort pour être utilisé pour un tel ascenseur sans s'effondrer sous la force de gravité serait les nanotubes de carbone.Actuellement, les nanotubes de carbone coûtent environ 25 000 USD par kilogramme, soit 25 millions USD par tonne.Créer même un ascenseur d'espace de semences aurait besoin d'environ 20 tonnes, ce qui aurait coûter 500 millions USD.C'est assez cher, mais les prix des nanotubes diminuent, et par de nombreux scientifiques pensent que la construction d'un ascenseur spatial pourrait être économiquement possible d'ici 2020.