Wat zijn enkele ongebruikelijke vormen van ruimte voortstuwing?

Typische vormen van ruimtev voortstuwing zijn tegenwoordig stevige raketboosters, vloeibare raketten en hybride raketten.Allen dragen hun brandstof aan boord en gebruiken chemische energie om stuwkracht te produceren.Helaas kunnen ze erg duur zijn: het kan 25-200 kilogram raket duren om een lading van 1 kg te leveren naar lage aardebaan.Het optillen van een kg naar lage aarde -baan kost minimaal $ 4.000 US dollar (USD), vanaf 2008. $ 10.000 USD kan typischer zijn.

De chemische raketbenadering van de lancering van de ruimte en reizen is fundamenteel beperkt.Omdat een raket zijn eigen brandstof naar boven moet voortstuwen door het dichtste deel van de atmosfeer, is deze niet erg kosteneffectief.Een recentere uitvinding is het ruimtelijke ruimtevaartuig ruimteschip, dat een Carrier Craft (White Knight) gebruikte om het voor de lancering tot 14 km (8,7 km) hoogte te dragen.Op deze hoogte, groter in hoogte dan Mt. Everest, is ruimteschip al meer dan 90% van de atmosfeer en kan zijn kleine hybride motor gebruiken om de rest van de weg naar de rand van de ruimte te reizen (100 km hoogte).Vroege, goedkoop, herbruikbare toeristische ruimtevaartuigen zijn waarschijnlijk gebaseerd op dit model.

Voor het chemische raketparadigma zijn er verschillende andere vormen van ruimtev voortstuwing geanalyseerd.Vooral ionenstrookers zijn al met succes gebruikt door verschillende ruimtevaartuigen, waaronder Deep Space 1, die in 2001 de Comet Borrelly en Asteroid Braille bezocht. Ione -thrusters werken als een deeltjesversneller, die ionen uit de motor uit de motor gooien met behulp van een elektromagnetischeveld.Voor langere reizen, zoals van de aarde tot Mars, bieden ionenstroosters betere prestaties dan conventionele vormen van ruimteaanlevering, maar alleen met een kleine marge.

Meer geavanceerde vormen van ruimtev voortstuwing omvatten nucleaire puls voortstuwing en andere nucleair aangedreven benaderingen.De vermogensdichtheid van een kerncentrale of nucleaire bom is vele malen groter dan die van een chemische bron, en nucleaire raketten zouden dienovereenkomstig effectiever zijn.Nucleaire puls voortstuwing dat één referentieontwerp uit de jaren zestig, Orion mdash genoemd;Niet te verwarren met het Orion Crew Exploration -voertuig van de jaren 2000 mdash;dat het een bemanning van 200 personen aan Mars en in slechts vier weken zou kunnen leveren, vergeleken met 12 maanden voor NASA's huidige chemisch aangedreven referentiemissie, of Saturns-manen in zeven maanden.

Een ander ontwerp genaamd Project Daedalus zou slechts ongeveer 50 jaar hebben nodig om de Bernards-ster te bereiken, 6 lichtjaar weg, maar zou wat technologische vooruitgang vereisen op het gebied van traagheidsfusie (ICF).Het meeste onderzoek naar nucleaire pulsstuwing werd geannuleerd vanwege het gedeeltelijke testverbodverdrag in 1965, hoewel het idee de laatste tijd hernieuwde aandacht heeft gekregen.

Een andere vorm van ruimtev voortstuwing, zonnezeilen, werden in de jaren tachtig en 1990 enigszins onderzocht.Zonne -zeilen zouden een reflecterend zeil gebruiken om de lading te versnellen met behulp van de stralingsdruk van de zon.Met geen reactiemassa, kunnen zonnezeilen ideaal zijn voor snelle reizen weg van de zon.Hoewel zonnezeilen weken of maanden kunnen duren om te versnellen tot een aanzienlijke snelheid, kan dit proces worden gesprongen door op aarde of op de ruimte gebaseerde lasers te gebruiken om straling op het zeil te leiden.Helaas is de technologie voor het vouwen en ontplooiing van een extreem dun zonnezeil nog niet beschikbaar, dus de constructie kan mogelijk in de ruimte plaatsvinden, waardoor zaken aanzienlijk worden ingewikkeld.

Een andere, meer futuristische vorm van ruimtev voortstuwing zou zijn om antimaterie te gebruiken als brandstof voorvoortstuwing, zoals sommige ruimteschepen in science fiction.Tegenwoordig is Antimatter de duurste substantie op aarde en kost ongeveer $ 300 miljard US dollar per milligram.Tot dusverre zijn slechts verschillende nanogram antimaterie geproduceerd, ongeveer genoeg om een gloeilamp gedurende enkele minuten te verlichten.

Het belangrijkste onderscheid tussen veel van de genoemde technologieën en chemische raketten is dat dezeTechnologieën kunnen mogelijk ruimtevaartuigen versnellen tot bijna-lichtsnelheden, terwijl chemische raketten dat niet kunnen.Aldus ligt de toekomst op de lange termijn van ruimtevaart in een van deze technologieën.