الفضاء

هل من الممكن الوصول إلى الفضاء بدون صاروخ كبير؟

منذ ذلك الحين ، كما بدأ الناس لعرض الأقمار الصناعية علىفي مدار الخمسينيات من القرن الماضي ، نعتمد على صواريخ كبيرة قوية قادرة على الهروب من براثن عنيدة لجاذبية الأرض وإلى الفضاء. لكن الصواريخ الكبيرة لها عيب كبير: بسببها ، الإطلاقات الفضائية غالية الثمن. إن إطلاق صاروخ Space Launch الثقيل سيكلف ناسا مليار دولار لكل عملية إطلاق. إطلاق أكثر ديمقراطية من فالكون الثقيلة لا يزال يكلف ما بين 100-150 مليون دولار.

ومع ذلك ، لعقود من الزمان ، يبحث أصحاب الرؤية عن وسيلة للوصول إلى الفضاء ، وليس الاعتماد - على الأقل ليس بالكامل - على قوة الصواريخ.

من الهواء إلى المدار

نهج بديل واحد هو إطلاق من الجوفي المدار ، قد حان لتحل محل الصاروخ. كانت لدى Stratolaunch ، وهي شركة فضاء خاصة أسسها بول ألين المؤسس المشارك لشركة Microsoft في عام 2011 ، خطة طموحة لنشر أكبر طائرة في العالم بطول جناح يبلغ طوله 117 مترًا. بدا أن الطائرة جاهزة ، لكن الشركة اضطرت إلى التخلي عن معظم مشاريعها.

وفقا للخطة ، كان من المفترض أن ترتفع الطائرة10668 متر وهناك بمثابة منصة إطلاق على ارتفاعات عالية لأجهزة الصواريخ الصغيرة. بمجرد إطلاق سراحهم ، لن يضطروا إلى التغلب على مقاومة الغلاف الجوي السميك السفلي ، كما تفعل الصواريخ الأرضية ، وسيقعوا في المدار دون حرق الكثير من الوقود. في أغسطس 2018 ، أظهرت الشركة أربعة أنواع مختلفة من المركبات ، بما في ذلك طائرة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام قادرة على حمل البضائع أو الأشخاص.

فيرجن أوربت تعتزم استخدامهاتعديل بوينغ 747-400 كمنصة لصاروخ LauncherOne ، والتي من شأنها وضع الأقمار الصناعية في المدار. في نوفمبر 2018 ، وقعت أول رحلة تجريبية للصاروخ.

أثار إطلاق أنبوب

عدة أخرى ، حتى أكثر غرابةالمفاهيم بينما هي على لوحة الرسم. دعا جيمس ر. باول ، أحد مؤلفي مفهوم محركات ماجليف فائقة التوصيل للقطارات في منتصف الستينيات ، وزميله المهندس جورج مازي ، لسنوات عديدة ، إلى استخدام هذه التكنولوجيا لإطلاق مركبة فضائية.

بدلا من ذلك إطلاق منصة مشروع Startramستعتمد على أنبوب إطلاق ضخم. "تخيل ماجليف في نفق فراغ" ، يوضح باول. "نظرًا لعدم وجود مقاومة للهواء تبطئ من الجهاز ، وليست هناك حاجة لنقل كميات هائلة من الوقود على متنها (كما في حالة الصواريخ) ، سيكون من السهل نسبيًا تحقيق سرعة مدارية تبلغ 30،000 كيلومتر في الساعة أو أكثر. عندما يغادر الجهاز النفق على علو مرتفع (على سبيل المثال ، على منصة جبل كبير) ، فإنه يتحرك بسرعة بحيث يطير فعليًا إلى المدار ، وسيساعد صاروخ صغير في إنهاء مساره. لقد طورنا أيضًا العديد من الآليات التي ستحافظ على الفراغ في النفق بعد البدء ، بحيث يمكن استخدامه بسرعة للبدء التالي. جميع المكونات المهمة لنظام Startram موجودة بالفعل وتتم دراستها جيدًا. "

باول بدأ التفكير في استخدامماجليف فائقة التوصيل لإطلاق مركبة فضائية بعد اقتراح من زميل من ناسا في عام 1992. أولاً ، قام هو و Maze بتطوير مفهوم نظام قيمته 100 مليار دولار مناسب لإطلاق الفضاء المأهول ، والذي سيتم فيه رفع أنبوب باستخدام كابلات فائقة التوصيل هائلة. كما طوروا نظامًا مخفضًا لأنابيب الشحن بطول 100 كيلومتر ، ويصل ارتفاعه إلى 4000 متر على منحدر جبل عالٍ. سيكلف هذا النظام وحده 20 مليار دولار - ومع ذلك ، فإن هذا أقل من تكلفة تطوير صاروخ ناسا ثقيل جديد.

بعد البناء ، يمكن لـ Startram نقل 100000 1 طن من الشحنات إلى الفضاء كل عام ، أي أكثر بكثير مما تحمله الصواريخ الآن ، ووضع المعدات في مدار قريب من الأرض مقابل حوالي 100 دولار للكيلوغرام الواحد. هذا أرخص بكثير من تكلفة توصيل البضائع إلى الفضاء الآن.

"أكبر مشكلة فنية هيإطلاق نافذة خروج أنبوب ، "يقول باول. "يجب أن يبقى الأنبوب في فراغ ، لذلك عندما تغادر السيارة أنبوب الإطلاق أثناء بدء التشغيل ، يجب أن نمنع الهواء من امتصاصه من الجو." يجب أن يثبت Startram الهواء في الخارج ، باستخدام فتحات البخار لتقليل ضغط الهواء خارج المخرج واستخدام النافذة الهيدروديناميكية المغناطيسية ، والتي ستستخدم مجالًا مغناطيسيًا قويًا للقضاء على الهواء بشكل مستمر.

مصعد الفضاء

فكرة أخرى كانت موجودة منذ سنوات عديدةبناء مساحة المصعد. في عام 2000 ، ظهر مقال على موقع ناسا على الإنترنت يصف برجًا عالٍ بالقرب من خط الاستواء للأرض ، والذي سيتم توصيله بواسطة كابل بواسطة قمر صناعي في مدار ثابت بالنسبة للأرض على ارتفاع 3586 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر وسيكون بمثابة ثقل موازن. من أربعة إلى ستة أجهزة مصعد على مغناطيس كهربائي يمكن أن تتحرك على طول البرج وتسقط على منصات على مستويات مختلفة. يمكن أن يتم الخروج إلى الفضاء خلال خمس ساعات - الإعجاب بالمنظر الجميل.

هذا المفهوم يعود إلى عام 1895 ، عندما الروسيةاقترح العالم كونستانتين تسيولكوفسكي بناء "قلعة سماوية" ، والتي سيتم ربطها بهيكل يشبه برج إيفل في باريس. منذ ذلك الحين ، يواصل عشاق الفكرة الترويج لهذا المفهوم وحتى إنشاء منظمة "الاتحاد الدولي للمصاعد الفضائية" ، التي تنشر بانتظام العديد من الدراسات الفنية. ومع ذلك ، فإن جدوى مصعد الفضاء أصبحت موضع شك في عام 2016 ، عندما نشر العلماء الصينيون ورقة ذكروا فيها أن أنابيب الكربون النانوية - مادة لها آمال كبيرة ويمكن أن تشكل أساس كابل لمصعد الفضاء - معرضة لخلل يمكنه يقلل بشكل كبير من قوتهم.

هل تعتقد أننا سنكون قادرين على التخلي عن الصواريخ ليوم واحد؟ دعنا نناقش في الدردشة في Telegram.