пространство

Възможно ли е да се стигне до космоса без голяма ракета?

Оттогава, когато хората започнаха да показват сателитив орбита през 50-те години, ние разчитаме на големи, мощни ракети, способни да избягат от упорити съединения на земната гравитация и в космоса. Но големите ракети имат голям недостатък: заради тях космическите изстрели са скъпи. Стартирането на ракета Space Launch в тежка категория ще струва 1 млрд. Долара за всеки старт. Много по-демократичен старт на Falcon Heavy ще струва между 100-150 милиона долара.

Въпреки това, от десетилетия визионери търсят начин да влязат в космоса, без да разчитат - поне не напълно - на ракетната сила.

От въздух до орбита

Един алтернативен подход е изстрелване от въздухав орбита може да дойде да замени ракетата. Stratolaunch, частна космическа компания, основана от съоснователя на Microsoft Пол Алън през 2011 г., има амбициозен план за разполагане на най-големия в света самолет с размах на крилата от 117 метра. Самолетът дори изглеждаше готов, но компанията трябваше да изостави повечето си проекти.

Според плана самолетът трябваше да се издигне на височина10,668 метра и там действа като платформа за високи изстрелвания за малки ракетни устройства. Веднъж освободени, те не би трябвало да преодоляват съпротивлението на гъстата долна атмосфера, както правят ракетите на сушата, и те биха паднали в орбита без изгаряне на твърде много гориво. През август 2018 г. компанията показа четири различни вида превозни средства, включително космически самолет за многократна употреба, способен да превозва товари или хора.

Virgin Orbit планира да използвамодифицира Boeing 747-400 като платформа за ракета LauncherOne, която ще постави спътниците в орбита. През ноември 2018 г. се проведе първият тестов полет на ракетата.

Повдигната тръба за стартиране

Няколко други, дори по-екзотичниконцепции, докато са на чертожната дъска. Джеймс Пауъл, един от авторите на концепцията за свръхпроводящи двигатели за влакове от средата на 60-те години и неговият сътрудник инженер Джордж Лабис, от много години се застъпваха за използването на тази технология за изстрелване на космически кораби.

Вместо да стартирате проекта Startramще разчита на масивна повдигната тръба за изстрелване. - Представете си магвел във вакуумен тунел - обяснява Пауъл. „Тъй като няма въздушно съпротивление, което да забавя апарата и няма нужда да се транспортират огромни количества гориво на борда (както при ракетите), ще бъде сравнително лесно да се постигне орбитална скорост от 30 000 километра в час или дори повече. Когато устройството напусне тунела на голяма надморска височина (например, на платформата на голяма планина), той ще се движи толкова бързо, че действително ще лети в орбита, а малка ракета ще помогне да се заобиколи траекторията му. Също така разработихме няколко механизма, които ще запазят вакуума в тунела след стартиране, така че той може бързо да се използва за следващия старт. Всички важни компоненти на системата Startram вече съществуват и са добре проучени. "

Пауъл първо започна да мисли за използванесвръхпроводящи магнели за изстрелване на космически кораби след предложение от колега от НАСА през 1992 г. Първо, той и Maze разработиха концепция за системата на стойност 100 милиарда долара, подходяща за стартиране на пилотирани пространства, в която тръба би била повдигната чрез масивни свръхпроводящи кабели. Те също така са разработили намалена система от товарни тръби с дължина 100 километра, издигаща се на надморска височина от 4000 метра по склона на висока планина. Само тази система би струвала 20 милиарда долара - обаче, това е по-малко от разходите за разработване на нова тежка ракета на НАСА.

След строителството, Startram може да транспортира 1001000 тона товари в космоса всяка година, много пъти повече, отколкото сега ракетите носят и поставят оборудване в ниска околоземна орбита за около $ 100 за килограм. Това е много по-евтино от разходите за доставка на товари до космоса.

„Най-големият технически проблем еизходен прозорец на тръбата за изстрелване, ”казва Пауъл. "Тръбата трябва да остане във вакуум, така че когато автомобилът излезе от тръбата за пускане по време на пускане, трябва да предотвратим засмукването на въздуха от атмосферата." Startram трябва да държи въздуха навън, като използва парни дюзи, за да намали налягането на въздуха извън изхода и да използва магнитното хидродинамично прозорче, което ще използва силно магнитно поле за непрекъснато елиминиране на въздуха.

Космически асансьор

Друга идея, която съществува от много годинисграда асансьор. През 2000 г. на уебсайта на НАСА се появява статия, описваща висока кула близо до екватора на Земята, която ще бъде свързана с кабел със сателит в геостационарна орбита на 35,786 километра над морското равнище и ще действа като противотежест. От четири до шест асансьора на електромагнити могат да се движат по кулата и да падат върху платформи на различни нива. Излизането в космоса може да се осъществи след пет часа - възхищавайки се на красивата гледка.

Тази концепция датира от 1895 г., когато е рускиучен Константин Циолковски предложи да се изгради "небесен замък", който ще бъде прикрепен към структура, наподобяваща Айфеловата кула в Париж. Оттогава феновете на идеята продължават да популяризират тази концепция и дори създават организация „Международен консорциум за космически асансьор”, която редовно публикува различни технически проучвания. Въпреки това, осъществимостта на космическия асансьор започна да се съмнява през 2016 г., когато китайски учени публикуваха доклад, в който докладваха, че въглеродните нанотръби - материал, който има големи надежди и може да формира основата на кабел за космически асансьор - са уязвими към дефект, който може значително намаляване на тяхната сила.

Мислите ли, че един ден ще можем да се откажем от ракети? Нека обсъдим в нашия чат в Telegram.