Ние сме запознати с ракетите, онези контролирани експлозии, които пренасят товари и крехки хора в космоса. Но има ли някои не-ракетни начини, по които бихме могли да стигнем до космоса?
Искате ли да отидете в космоса? Вземете ракета. Нищо друго изобретено никога не може да освободи огромните количества енергия по контролиран начин, за да ви изведе на орбита.
Всичко се свежда до скорост. В момента вие стоите неподвижно на Земята. Ако скочите нагоре, ще се върнете право надолу там, където сте започнали. Но ако сте имали странична скорост от 10 метра / секунда и сте скочили нагоре, ще кацнете надолу с няколко метра… болезнено. И ако се движехте 7 800 метра в секунда встрани - и бяхте няколкостотин километра нагоре - просто щяхте да орбитирате Земята.
Печеленето на такава скорост отнема ракети. Тези вълшебни научни гръмотевици са невероятно скъпи, неефективни и еднократна употреба. Представете си, ако трябваше да купувате нова кола за всяка пътуване. Само взривяването на един килограм в орбита обикновено струва около 10 000 долара. Когато купувате пътуване до Космоса, само няколкостотин к отиват на газ. Тези милиони долари отиват най-вече в цената на ракетата, която ще изстреляте до бордюра, след като приключите с нея.
SpaceX е една от най-иновативните компании за ракети. Те измислят начини да използват повторно колкото се може повече ракетата, намалявайки онези досадни разходи за изстрелване, които разрушават това, което иначе би трябвало да бъде рутинно пътуване до Луната. Може би в бъдеще ракетите могат да бъдат използвани стотици или дори хиляди пъти, като вашата кола или търговски самолети.
Това ли е най-доброто, което бихме могли да направим? Не можем ли просто да изхвърлим ракетите? За да стигнете от земята до орбита, трябва да спечелите 7 800 метра в секунда на скорост. Ракета ви дава тази скорост чрез постоянно ускорение, но бихте ли могли да постигнете такава скорост в един ритник?
Какво ще кажете за огромен пистолет и просто да стреляте по нещата в орбита? Трябва незабавно да придадете огромна скорост на превозното средство. Това създава хиляди пъти силата на гравитацията върху пътниците. Всеки на борда се превръща в фино червено покритие, разпределено равномерно по вътрешността на кабината. Можете да се измъкнете от това само няколко пъти, преди пътниците на морските свинчета да се разберат.
"Стюард, в шампанското ми има костни стърготини!"
Ако удължите дължината на цевта на пистолета за много километри, можете да изгладите силата на ускорение, която хората реално могат да издържат. Това е идеята, предложена от Startram. Те търсят да построят коловоза откъм планината и използват електромагнетизъм, за да избутат шейна до орбитална скорост.
Това може да звучи далеч, но много страни използват технологията maglev с влакове и чупене на скоростни рекорди по целия свят. Японците наскоро натиснаха влак maglev до 603 километра в час. Тази първа версия на Startram би струвала 20 милиарда долара, а огромните сили ще работят само за всеки товар, който се доставя в неживо състояние, независимо от това как започна.
Още по-скъпа е версията с 1500-километрова пътека, способна да разпространява ускорението за по-дълъг период и да позволява на хората да летят в космоса, пристигайки безопасно в оригиналната си конфигурация „без паста“.
Има няколко малки технически препятствия. Като например писта с височина 20 километра, където снарядите излизат от муцуната и вентилационната атмосфера, за да се предотврати ударната вълна, която би разкъсала цялата структура.
Ако може да се наложи да работи, бихме могли да намалим стартовите разходи до 50 долара / килограм. Значение пътуване до Международната космическа станция може да струва 5000 долара.
Друга идея биха били, изненадващо, лазерите. Знам, че звучи така, сякаш измислям това. Лазерите могат да отстранят всеки бъдещ проблем. Те могат да проследяват и взривяват ракети-носители със специално покритие, което се изпарява в газ, когато се нагрява. Това би създало тяга като ракета, но превозното средство трябва да носи част от масата на традиционното гориво.
Не е нужно дори да удряте самата ракета, за да създадете тяга. Лазер може да прегрява въздуха точно зад изстрелващото превозно средство, за да създаде мъничка ударна вълна и да генерира тяга. Тази технология е доказана с прототипа на Lightcraft.
Ами балоните? Възможно е сега да се изстрелят балони, които могат да стигнат до толкова голяма надморска височина, че да са над 90% от земната атмосфера. Това значително намалява количеството атмосферно съпротивление, необходимо на ракетите, за да завърши пътуването в космоса.
Пионерът на колонизацията в космоса Джерард К. О’Нийл предвиди космическо пристанище на балон, плаващо в края на космоса. Астронавтите щяха да се отклонят от космическото пристанище и да изискват по-малка тяга, за да достигнат орбита.
Говорихме и за идеята за космически асансьор. Протягане на кабел от Земята до геостационарна орбита и пренасяне на полезен товар по този начин. Има огромни пречки за развитието на подобна технология. Във Вселената дори не може да има материали, които да поддържат силите.
Но пълен асансьор може да не е необходим. Възможно е да се използват въртящи се в края на космоса връзки, които предават инерция на космически кораби, повишавайки ги стъпка по стъпка към по-голяма скорост и в крайна сметка в орбита. Тези тетри губят скорост с всяко подпомагане, но биха могли да имат някаква друга задвижваща система, като йонно задвижване, за да възстановят орбиталната си скорост.
Бъдещите методи за достъп до космоса ще бъдат комбинация от някои или всички тези идеи заедно с традиционни ракети и многократна употреба. Балони и системи за изстрелване на въздух за намаляване на издърпването на ракетата, електромагнитното ускорение за намаляване на необходимото количество гориво и наземните лазери за осигуряване на мощност и допълнителен шум и силен шум. Може би с поредица от тетри, пренасящи полезен товар във все по-високи и по-високи орбити.
Хубаво е да знаете, че инженерите работят по нови и по-добри начини за достъп до космоса. Ракетите направиха възможно космическото проучване, но има редица технологии, които можем да използваме, за да намалим разходите за изстрелване и да отворим цели нови гледки на космическо проучване и колонизация. Нямам търпение да видя какво ще стане след това.
Какви алтернативни методи за достигане до космоса ви вълнуват най-много? Кажете ни вашите мисли в коментарите по-долу.
