รูปแบบการขับเคลื่อนอวกาศที่ผิดปกติมีอะไรบ้าง?

รูปแบบทั่วไปของการขับเคลื่อนอวกาศในวันนี้คือ boosters จรวดที่เป็นของแข็งจรวดเหลวและจรวดลูกผสมทั้งหมดพกพาเชื้อเพลิงของพวกเขาบนเรือและใช้พลังงานเคมีเพื่อผลิตแรงขับน่าเสียดายที่พวกเขาอาจมีราคาแพงมาก: อาจใช้จรวด 25-200 กิโลกรัมเพื่อส่งน้ำหนักบรรทุก 1 กิโลกรัมไปยังวงโคจรโลกต่ำการยกกิโลกรัมเป็นวงโคจรโลกต่ำมีค่าใช้จ่ายขั้นต่ำ $ 4,000 ดอลลาร์สหรัฐ (USD) ณ ปี 2008 $ 10,000 USD อาจเป็นเรื่องปกติมากขึ้น

วิธีการใช้จรวดเคมีในการเปิดตัวอวกาศและการเดินทางมี จำกัด โดยพื้นฐานเนื่องจากจรวดต้องขับเคลื่อนเชื้อเพลิงของตัวเองขึ้นไปผ่านส่วนที่หนาแน่นที่สุดของบรรยากาศจึงไม่คุ้มค่ามากนักการประดิษฐ์ล่าสุดคือยานอวกาศยานอวกาศส่วนตัวซึ่งใช้ยานพาหนะ (อัศวินสีขาว) เพื่อพกพาไปที่ระดับความสูง 14 กม. (8.7 ไมล์) ก่อนที่จะเปิดตัวที่ความสูงนี้สูงกว่า Mt. Everest Spaceshipone สูงกว่า 90% ของชั้นบรรยากาศแล้วและสามารถใช้เครื่องยนต์ไฮบริดขนาดเล็กเพื่อเดินทางไปยังขอบของอวกาศ (ระดับความสูง 100 กม.)ในช่วงต้นยานอวกาศการท่องเที่ยวที่นำกลับมาใช้ใหม่ราคาถูกมีแนวโน้มที่จะอยู่บนพื้นฐานของรุ่นนี้

นอกเหนือจากกระบวนทัศน์จรวดเคมีมีรูปแบบอื่น ๆ ของการขับเคลื่อนอวกาศอีกหลายรูปแบบที่ได้รับการวิเคราะห์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ion thrusters ได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จโดยยานอวกาศหลายแห่งรวมถึง Deep Space 1 ซึ่งเข้าเยี่ยมชม Comet Borrelly และ Asteroid Braille ในปี 2001 ไอออน thrusters ทำงานเหมือนเครื่องเร่งอนุภาคสนาม.สำหรับการเดินทางที่ยาวนานขึ้นเช่นจากโลกไปยังดาวอังคารไอออนขับเคลื่อนให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่ารูปแบบการขับเคลื่อนอวกาศแบบดั้งเดิม แต่มีอัตรากำไรขั้นต้นเล็ก ๆ เท่านั้น

รูปแบบการขับเคลื่อนอวกาศขั้นสูงมากขึ้นรวมถึงการขับเคลื่อนชีพจรนิวเคลียร์และวิธีการใช้พลังงานนิวเคลียร์อื่น ๆความหนาแน่นพลังงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือระเบิดนิวเคลียร์นั้นสูงกว่าแหล่งเคมีใด ๆ หลายเท่าและจรวดนิวเคลียร์จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นการขับเคลื่อนชีพจรนิวเคลียร์ที่การออกแบบอ้างอิงหนึ่งครั้งจากปี 1960 เรียกว่า Orion mdash;เพื่อไม่ให้สับสนกับรถสำรวจลูกเรือ Orion ในยุค 2000 mdash;มันสามารถส่งลูกเรือ 200 คนไปยังดาวอังคารและย้อนกลับไปในอีกสี่สัปดาห์เมื่อเทียบกับ 12 เดือนสำหรับภารกิจอ้างอิงทางเคมีที่ขับเคลื่อนด้วยเคมีในปัจจุบันหรือดาวเสาร์ดวงจันทร์ในเจ็ดเดือน

การออกแบบอื่นที่เรียกว่า Project Daedalus จะต้องใช้เวลาเพียงประมาณ 50 ปีในการไปที่ Bernards Star ซึ่งอยู่ห่างออกไป 6 ปีแสง แต่จะต้องมีความคืบหน้าทางเทคโนโลยีบางอย่างในพื้นที่ของ Fusion Fusion (ICF)งานวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับการขับเคลื่อนด้วยชีพจรนิวเคลียร์ถูกยกเลิกเนื่องจากสนธิสัญญาห้ามทดสอบบางส่วนในปี 2508 แม้ว่าความคิดจะได้รับความสนใจใหม่ในช่วงปลายปี

รูปแบบของการขับเคลื่อนอวกาศอีกรูปแบบการเรือแสงอาทิตย์ได้รับการตรวจสอบในรายละเอียดบางอย่างในปี 1980 และ 1990s.การใบเรือแสงอาทิตย์จะใช้ใบเรือสะท้อนแสงเพื่อเร่งน้ำหนักบรรทุกโดยใช้แรงดันรังสีของดวงอาทิตย์การไม่ต้องมีมวลปฏิกิริยาการล่องเรือพลังงานแสงอาทิตย์อาจเหมาะสำหรับการเดินทางอย่างรวดเร็วจากดวงอาทิตย์แม้ว่าการใบเรือแสงอาทิตย์อาจใช้เวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนในการเร่งความเร็วด้วยความเร็วที่ประเมินได้น่าเสียดายที่เทคโนโลยีสำหรับการพับและการตีแผ่การล่องเรือพลังงานแสงอาทิตย์ที่บางมากยังไม่สามารถใช้งานได้ดังนั้นการก่อสร้างอาจต้องเกิดขึ้นในอวกาศทำให้เกิดความซับซ้อนอย่างมากการขับเคลื่อนเช่นยานอวกาศบางตัวในนิยายวิทยาศาสตร์วันนี้ Antimatter เป็นสารที่แพงที่สุดในโลกมีราคาประมาณ 300 พันล้านดอลลาร์สหรัฐต่อมิลลิกรัมมีการผลิตยาปฏิชีวนะเพียงไม่กี่เส้นนาโนเท่านั้นที่ได้รับการผลิตจนถึงตอนนี้เพียงพอที่จะส่องแสงหลอดไฟเป็นเวลาหลายนาที

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเทคโนโลยีที่กล่าวถึงและจรวดเคมีคือสิ่งเหล่านี้เทคโนโลยีอาจสามารถเร่งยานอวกาศด้วยความเร็วใกล้แสงในขณะที่จรวดเคมีไม่สามารถทำได้ดังนั้นอนาคตระยะยาวของการเดินทางในอวกาศจึงอยู่ในหนึ่งในเทคโนโลยีเหล่านี้