Каковы Некоторые Необычные Формы Толчка Пространства?
Типичные формы толчка пространства сегодня - твердые ракетные ускорители, жидкие ракеты, и гибридные ракеты. Все несут их топливо на борту и используют химическую энергию произвести тягу. К сожалению, они могут быть очень дорогими: может потребоваться 25-200 килограммов ракеты, чтобы снабдить 1-килограммовый полезный груз низкой Земной орбите. Подъем кг на низкую Земную орбиту стоит минимума Долларов США за 4 000$ (USD), с 2008. USD за 10 000$ может быть более типичным.
химический подход ракеты к запуску в космос и путешествию существенно ограничен. Поскольку ракета должна продвинуть свое собственное топливо вверх через самую плотную часть атмосферы, это не очень экономически выгодно. Более свежее изобретение - частный космический корабль SpaceShipOne, который использовал крафт носителя (Белый рыцарь), чтобы нести это к 14 км (8.7 ми) высота перед запуском. На этой высоте, больше в высоте чем Мт. Эверест, SpaceShipOne уже выше 90 % атмосферы, и в состоянии использовать свой малый гибридный двигатель, чтобы поехать остальная часть пути к краю пространства (100-километровая высота). Ранние, дешевые, туристические космические корабли многократного использования, вероятно, будут основаны на этой модели.
Вне химической парадигмы ракеты есть несколько других форм толчка пространства, которые были проанализированы. Ионные толкатели, в частности уже использовались успешно несколькими космическими кораблями, включая Открытый космос 1, который посетил комету Borrelly и Шрифт Брайля астероида в 2001. Ионные толкатели функционируют как ускоритель частиц, бросая ионы задняя часть двигателя, используя электромагнитное поле. Для более длительных поездок, такой как от Земли до Марса, ионные толкатели предлагают лучшую работу чем обычные формы толчка пространства, но только малым краем.
Более продвинутые формы толчка пространства включают ядерный толчок пульса и другие подходы с ядерной установкой. Удельная мощность атомной электростанции или ядерной бомбы много раз больше чем тот из любого химического источника, и ядерные ракеты были бы соответственно более эффективными. Ядерный толчок пульса, что один справочный дизайн от 1960 с, названных Orion — не быть перепутанным с Транспортным средством Исследования Команды Orion 2000 с — то, что это могло снабдить команду с 200 людьми Марсу и назад только через четыре недели, по сравнению с 12 месяцами для потока НАСА химически приведенное в действие справочное задание, или луны Сатурна через семь месяцев.
Другой дизайн под названием Проектный Daedalus потребовал бы, чтобы только приблизительно 50 лет добрались до Звезды Бернарда, 6 световых лет далеко, но потребует некоторого технологического прогресса в области инерционного слияния ограничения (ICF). Большинство исследования в области ядерного толчка пульса было отменено из-за Частичного Договора о запрещении ядерных испытаний в 1965, хотя идея получила возобновленное внимание с поздно.
Другая форма толчка пространства, солнечных парусов, была исследована в некоторой детали в 1980 с и 1990 с. Солнечные паруса использовали бы отражающий парус, чтобы ускорить полезный груз, используя радиационное давление Солнца. Не неся реагирующей массы, солнечные паруса могли быть идеальными для быстрого путешествия далеко от Солнца. Хотя солнечные паруса могут занять недели или месяцы, чтобы ускориться к заметной скорости, этот процесс мог быть leapfrogged при использовании Земных или основанных на пространстве лазеров к прямому излучению на парус. К сожалению, технология для сворачивания и разворачивания чрезвычайно тонкого солнечного паруса еще не доступна, таким образом, конструкции, вероятно, придется произойти в пространстве, усложняя ситуацию значительно.
Другой, больше футуристической формы толчка пространства должно было бы использовать антивещество в качестве топлива для толчка, как некоторые космические корабли в научной фантастике. Сегодня, антивещество - самое дорогое вещество на Земле, ценных Долларах США за приблизительно $300 миллиардов за миллиграмм. Только несколько нанограммов антивещества были произведены к настоящему времени, о достаточно, чтобы осветить лампочку в течение нескольких минут.
Ключевое различие между многими из упомянутых технологий и химических ракет - то, что эти технологии могут быть в состоянии ускорить космический корабль к почти легким скоростям, в то время как химические ракеты не могут. Таким образом, долговременное будущее космического полета в одной из этих технологий.