Poznáme rakety, tie kontrolované výbuchy, ktoré prenášajú náklad a krehkých ľudí do vesmíru. Existujú však nejaké ne-raketové spôsoby, ako sa dostať do vesmíru?
Chcete ísť do vesmíru? Získajte raketu. Nič iné, čo kedy bolo vynájdené, nemôže uvoľniť ohromné množstvo energie kontrolovaným spôsobom, aby vás priviedlo na obežnú dráhu.
Všetko to spadá do rýchlosti. Práve teraz stojíte na Zemi. Ak vyskočíte, vrátite sa priamo tam, kde ste začali. Ale ak by ste mali bočnú rýchlosť 10 metrov za sekundu a vyskočili ste, pristáli by ste niekoľko metrov… bolestivo. A ak by ste sa pohybovali 7 800 metrov za sekundu do strany - a boli ste o niekoľko sto kilometrov vyššie - len by ste obiehali okolo Zeme.
Získanie tohto druhu rýchlosti vyžaduje rakety. Tieto magické vedecké trubice sú neuveriteľne drahé, neefektívne a na jedno použitie. Predstavte si, že ste museli kúpiť nové auto pre každú dochádzku. Iba odstreľovanie jedného kilogramu na obežnú dráhu zvyčajne stojí okolo 10 000 dolárov. Keď si kúpite výlet do vesmíru, do benzínu ide iba pár stoviek k. Tieto milióny dolárov väčšinou idú na náklady na raketu, ktorú budete kopať na obrubník, keď s tým budete hotoví.
SpaceX je jednou z najinovatívnejších raketových spoločností. Hľadajú spôsoby, ako znovu použiť toľko rakety, koľko len dokážu, a tým znižujú tie otravné náklady na spustenie, ktoré ničia to, čo by inak malo byť bežnou cestou na Mesiac. Možno by v budúcnosti mohli byť rakety použité stovky alebo dokonca tisícky krát, napríklad vaše auto alebo komerčné lietadlá.
Je to najlepšie, čo sme mohli urobiť? Nemôžeme len priekopy úplne odpáliť? Aby ste sa dostali zo zeme na obežnú dráhu, musíte získať rýchlosť 7 800 metrov za sekundu. Raketa vám dáva túto rýchlosť prostredníctvom stáleho zrýchlenia, ale mohli by ste dosiahnuť takúto rýchlosť jedným kopom?
A čo taká obrovská zbraň a strieľať veci na obežnú dráhu? Musíte okamžite prepožičať vozidlu obrovskú rýchlosť. To vytvára tisíckrát gravitačnú silu pre cestujúcich. Každý, kto sa na palube dostane, sa zmení na jemný červený povlak rovnomerne rozložený po celom interiéri kabíny. S týmto sa môžete dostať iba niekoľkokrát, kým sa vaši cestujúci z morských múdrych dostanú múdre.
"Správca, v mojom šampanskom sú kosti!"
Ak predĺžite dĺžku hlavne zbrane na mnoho kilometrov, môžete vyhladiť silu zrýchlenia, ktorú ľudia skutočne vydržia. Toto je myšlienka, ktorú navrhla spoločnosť Startram. Hľadajú vybudovať dráhu na svahu hory a pomocou elektromagnetizmu posunú sane nahor na obežnú rýchlosť.
Môže to znieť veľmi sviežo, ale mnoho krajín používa technológiu maglev s vlakmi a rekordnými rýchlosťami po celom svete. Japonci nedávno vytlačili maglevový vlak na 603 kilometrov za hodinu. Táto prvá verzia Startramu by stála 20 miliárd dolárov a obrovské sily by fungovali iba pre akýkoľvek náklad dodávaný v neživom štáte, napriek tomu, ako sa začal.
Ešte drahšia je verzia s rozchodom 1500 kilometrov, schopná rozložiť zrýchlenie na dlhšie obdobie a umožniť ľuďom lietať do vesmíru a bezpečne doraziť do svojej pôvodnej „nelepiteľnej“ konfigurácie.
Existuje niekoľko drobných technických prekážok. Napríklad trať v nadmorskej výške 20 km, kde projektily opúšťajú tlamu a ventilačnú atmosféru, aby zabránili rázovej vlne, ktorá by odtrhla celú štruktúru od seba.
Ak to bude fungovať, mohli by sme znížiť náklady na spustenie až na 50 dolárov / kilogram. To znamená, že cesta na Medzinárodnú vesmírnu stanicu by mohla stáť 5 000 dolárov.
Ďalším nápadom by boli lasery. Viem, že to znie, akoby som to vymyslel. Lasery môžu vyriešiť každý budúci problém. Pri zahrievaní mohli sledovať a vystreľovať vozidlá so špeciálnou vrstvou, ktorá sa vyparuje na plyn. To by vyvolalo ťah ako raketa, ale vozidlo by muselo niesť zlomok hmotnosti tradičného paliva.
Na vytvorenie ťahu nemusíte ani zasiahnuť samotnú raketu. Laser by mohol prehriať vzduch hneď za štartovacím vozidlom a vytvoriť malú rázovú vlnu a vyvolať ťah. Táto technológia bola demonštrovaná s prototypom Lightcraft.
A čo balóny? Je možné spustiť balóny, ktoré by sa mohli dostať do takej vysokej nadmorskej výšky, že sú nad 90% zemskej atmosféry. To významne znižuje množstvo atmosférického odporu, ktorý by rakety potrebovali na dokončenie cesty do vesmíru.
Priekopník v kolonizácii vesmíru Gerard K. O'Neill predpokladal, že na okraji vesmíru sa vznáša vesmírny prístav založený na balónoch. Astronauti by odišli z vesmírneho prístavu a na dosiahnutie orbity by potrebovali menej sily.
Hovorili sme tiež o myšlienke vesmírneho výťahu. Natiahnite kábel od Zeme po geostacionárnu obežnú dráhu a takto prenášajte užitočné zaťaženie. Pri vývoji takýchto technológií existujú obrovské prekážky. Vo vesmíre nemusia byť ani dosť silné materiály na podporu síl.
Ale nemusí byť potrebný úplný priestorový výťah. Mohlo by sa použiť povrazy otáčajúce sa na okraji vesmíru, ktoré prenášajú hybnosť na kozmickú loď, pričom ich postupne zvyšujú na vyššiu rýchlosť a prípadne na obežnú dráhu. Tieto uväzovače strácajú rýchlosť s každou pomocou, ale mohli by mať nejaký iný pohonný systém, ako je iónový pohon, na obnovenie svojej orbitálnej rýchlosti.
Budúce metódy prístupu do vesmíru budú kombináciou niektorých alebo všetkých týchto myšlienok spolu s tradičnými a opakovane použiteľnými raketami. Balóny a vzduchové spúšťacie systémy na zníženie aerodynamického odporu, elektromagnetické zrýchlenie na zníženie množstva potrebného paliva a pozemné lasery na zabezpečenie výkonu a dodatočných zvukov prítlaku a nárazu. Možno s radom povrazov, ktoré prenášajú užitočné zaťaženie na vyššie a vyššie dráhy.
Je pekné vedieť, že inžinieri pracujú na nových a lepších spôsoboch prístupu k vesmíru. Rakety umožnili prieskum vesmíru, ale existuje množstvo technológií, ktoré môžeme použiť na zníženie nákladov na spustenie a otvorenie úplne nových priehľadov na prieskum vesmíru a kolonizáciu. Nemôžem sa dočkať, až uvidím, čo bude ďalej.
O ktorých alternatívnych spôsoboch, ako sa dostať do vesmíru, ste nadšení? Dajte nám vedieť svoje myšlienky v komentároch nižšie.
