Quali sono alcune forme insolite di propulsione spaziale?

Le forme tipiche di propulsione spaziale oggi sono solidi booster di razzi, razzi liquidi e razzi ibridi.Tutti portano a bordo il carburante e usano energia chimica per produrre spinta.Sfortunatamente, possono essere molto costosi: potrebbero essere necessari 25-200 chilogrammi di razzo per fornire un carico utile di 1 kg all'orbita terrestre bassa.Il sollevamento di un kg a bassa orbita terrestre costa un minimo di $ 4.000 dollari USA (USD), a partire dal 2008. $ 10.000 USD possono essere più tipici.

L'approccio del razzo chimico al lancio dello spazio e il viaggio è fondamentalmente limitato.Poiché un razzo deve spingere il proprio carburante verso l'alto attraverso la parte più densa dell'atmosfera, non è molto conveniente.Un'invenzione più recente è l'astronave privato spaziale, che ha utilizzato un mestiere di trasporto (cavaliere bianco) per trasportarlo ad altitudine di 14 km (8,7 mI) prima del lancio.A questa altezza, maggiore in altitudine rispetto al Monte Everest, Spaceshipone è già superiore al 90% dell'atmosfera ed è in grado di utilizzare il suo piccolo motore ibrido per percorrere il resto del bordo dello spazio (altitudine di 100 km).È probabile che si basino su questo modello.

Oltre il paradigma del razzo chimico.I propulsori a ioni, in particolare, sono già stati usati con successo da diversi spaziali, tra cui Deep Space 1, che hanno visitato la cometa Borrelly e Asteroid Braille nel 2001. I propulsori ionici funzionano come un acceleratore di particelle, lanciando ioni sul retro del motore usando un elettromagneticocampo.Per viaggi più lunghi, come dalla Terra a Marte, i propulsori ionici offrono prestazioni migliori rispetto alle forme convenzionali di propulsione spaziale, ma solo con un piccolo margine.

Le forme più avanzate di propulsione spaziale includono la propulsione dell'impulso nucleare e altri approcci alimentati al nucleare.La densità di potenza di una centrale nucleare o di una bomba nucleare è molte volte maggiore di quella di qualsiasi fonte chimica e i razzi nucleari sarebbero di conseguenza più efficace.Propulsion per impulsi nucleari che un design di riferimento degli anni '60, chiamato Orion Mdash;da non confondere con il veicolo di esplorazione dell'equipaggio Orion degli anni 2000 e Mdash;Che potesse consegnare un equipaggio di 200 persone a Marte e tornare in sole quattro settimane, rispetto ai 12 mesi per la missione di riferimento a potenza chimica di NASAS o le lune di Saturno in sette mesi.

Un altro design chiamato Project Dadalus avrebbe richiesto solo circa 50 anni per arrivare a Bernards Star, a 6 anni luce di distanza, ma richiederebbe alcuni progressi tecnologici nell'area della fusione inerziale di confinamento (ICF).La maggior parte delle ricerche sulla propulsione dell'impulso nucleare sono state annullate a causa del parziale trattato di divieto di test nel 1965, sebbene l'idea abbia ricevuto una rinnovata attenzione alla fine.

Un'altra forma di propulsione spaziale, vele solari, è stata esaminata in dettaglio negli anni '80 e '90.Le vele solari userebbero una vela riflettente per accelerare il carico utile usando la pressione di radiazione del sole.Trasportando alcuna massa di reazione, le vele solari potrebbero essere ideali per viaggi veloci lontano dal sole.Sebbene le vele solari possano richiedere settimane o mesi per accelerare a una velocità apprezzabile, questo processo potrebbe essere sferrato usando laser a terra o spazio per dirigere le radiazioni sulla vela.Sfortunatamente, la tecnologia per la piegatura e lo svolgimento di una vela solare estremamente sottile non è ancora disponibile, quindi potrebbe esserci una costruzione nello spazio, complicando le questioni considerevolmente.

Un'altra forma più futuristica di propulsione spaziale sarebbe quella di usare l'antimateria come combustibile perpropulsione, come alcune astronavi nella fantascienza.Oggi, Antimater è la sostanza più costosa sulla Terra, che costa circa $ 300 miliardi di dollari per milligrammi.Finora sono stati prodotti solo diversi nanogrammi di antimateria, circa sufficiente per illuminare una lampadina per diversi minuti.

La distinzione chiave tra molte delle tecnologie e i razzi chimici menzionati è che questiLe tecnologie possono essere in grado di accelerare i veicoli spaziali a velocità quasi a luce, mentre i razzi chimici non possono.Pertanto, il futuro a lungo termine dei viaggi spaziali sta in una di queste tecnologie.