Jakie są niezwykłe formy napędu przestrzeni?

Typowe formy napędu przestrzennego są dziś stałymi rakietami, płynnymi rakietami i rakietami hybrydowymi.Wszystkie noszą swoje paliwo na pokładzie i wykorzystują energię chemiczną do wytworzenia ciągu.Niestety mogą być bardzo drogie: może zająć 25-200 kilogramów rakiety, aby dostarczyć ładunek 1 kg na niską orbitę Ziemi.Podniesienie kg do niskiej orbity Ziemi kosztuje minimum 4000 dolarów amerykańskich (USD), od 2008 r. 10 000 USD może być bardziej typowe.

Chemiczne podejście rakiet do wystrzelenia i podróży jest zasadniczo ograniczone.Ponieważ rakieta musi napędzać własne paliwo w górę przez najgryszą część atmosfery, nie jest bardzo opłacalna.Nowszym wynalazkiem jest prywatny statek kosmiczny statku kosmicznego, który użył rzemiosła przewoźnika (White Knight), aby przenieść go na wysokość 14 km (8,7 mil) przed uruchomieniem.Na tej wysokości, większej wysokości niż MT. Everest, statek kosmiczny jest już powyżej 90% atmosfery i jest w stanie użyć małego silnika hybrydowego do przejechania reszty drogi do krawędzi przestrzeni (wysokość 100 km).Wczesne, tani, wielokrotny użytek turystyczny statek kosmiczny prawdopodobnie będą oparte na tym modelu.

Poza paradygmatem rakiet chemicznych istnieje kilka innych form przeanalizowanych napędów przestrzeni.W szczególności pędniki jonowe zostały już z powodzeniem używane przez kilka statków kosmicznych, w tym Deep Space 1, która odwiedziła kometa pożyczki i asteroid brajl w 2001 roku. Dni jonowe działają jak akcelerator cząstek, wyrzucając jony z tyłu silnika za pomocą elektromagnetycznegopole.W przypadku dłuższych podróży, na przykład od Ziemi do Marsa, pędniki jonowe oferują lepszą wydajność niż konwencjonalne formy napędu przestrzeni, ale tylko z niewielkim marginesem.

Bardziej zaawansowane formy napędu przestrzeni obejmują napęd impulsowy jądrowego i inne podejścia zasilane jądro.Gęstość mocy elektrowni jądrowej lub bomby jądrowej jest wielokrotnie większa niż w jakimkolwiek źródle chemicznym, a rakiety jądrowe byłyby odpowiednio bardziej skuteczne.Napęd impulsowy jądrowy, który jeden projekt odniesienia z lat 60. XX wieku, nazywany Orion mdash;Nie mylić z pojazdem poszukiwawczym Orion Crew Exploration z 2000 roku i mdash;że może dostarczyć 200-osobową załogę do Marsa iz powrotem w ciągu zaledwie czterech tygodni, w porównaniu do 12 miesięcy dla obecnej misji referencyjnej Nasas, lub księżyców Saturns w ciągu siedmiu miesięcy.

Kolejny projekt o nazwie Project Daedalus wymagałby tylko około 50 lat, aby dostać się do Bernards Star, od hotelu od hotelu, ale wymagałby pewnego postępu technologicznego w obszarze fuzji bezwładności (ICF).Większość badań nad napędem pulsu jądrowego została anulowana z powodu traktatu o częściowym zakazie testów w 1965 r., Chociaż pomysł ten zwrócił na koniec.

Kolejna forma napędu przestrzeni, żagli słoneczne, zostały szczegółowo zbadane w latach 80. i 90. XX wieku.Żagle słoneczne użyłyby odblaskowego żagla, aby przyspieszyć ładunek za pomocą ciśnienia promieniowania Słońca.Nosząc masę reakcji, żagle słoneczne mogą być idealne do szybkiego podróży od słońca.Chociaż żagle słoneczne mogą potrwać tygodnie lub miesiące, aby przyspieszyć znaczną prędkość, proces ten można przeskakiwać, używając laserów na podstawie ziemi lub kosmicznej do kierowania promieniowaniem na żaglu.Niestety technologia składania i rozwijania wyjątkowo cienkiego żagla słonecznego nie jest jeszcze dostępna, więc budowa może wymagać wystąpienia w kosmosie, znacznie komplikując sprawy.

Kolejną, bardziej futurystyczną formą napędu przestrzeni byłaby użycie antymaterii jako paliwa dla paliwaNapęd, jak niektóre statki kosmiczne w science fiction.Dziś antymateria jest najdroższą substancją na Ziemi, kosztującą około 300 miliardów dolarów dolarów za miligram.Do tej pory powstało tylko kilka nanogramów antymaterii, na tyle, aby oświetlić żarówkę przez kilka minut.

Kluczowe rozróżnienie między wieloma wymienionymi technologiami i rakietami chemicznymi jest to, że teTechnologie mogą być w stanie przyspieszyć statek kosmiczny do prędkości bliskiego światła, podczas gdy rakiety chemiczne nie mogą.Zatem długoterminowa przyszłość podróży kosmicznych leży w jednej z tych technologii.