ruimte

Is het mogelijk om de ruimte te bereiken zonder een grote raket?

Sindsdien, toen mensen satellieten begonnen weer te geveneen baan in de jaren 1950, we vertrouwen op grote, krachtige raketten die in staat zijn te ontsnappen aan de vasthoudendheid van de zwaartekracht van de aarde en in de ruimte. Maar grote raketten hebben een groot nadeel: vanwege hen zijn ruimtelanceringen duur. De lancering van de zwaargewicht raket Space Launch kost NASA $ 1 miljard voor elke lancering. Een veel democratischere lancering van Falcon Heavy kost nog steeds tussen de 100 en 150 miljoen dollar.

Tientallen jaren hebben visionairs echter gezocht naar een manier om in de ruimte te komen en niet - tenminste niet helemaal - op raketkracht te vertrouwen.

Van lucht tot baan

Een alternatieve benadering is lancering vanuit de luchtin een baan om de aarde, kan het komen om de raket te vervangen. Stratolaunch, een privaat ruimtebedrijf opgericht door Microsoft mede-oprichter Paul Allen in 2011, had een ambitieus plan om 's werelds grootste vliegtuig met een spanwijdte van 117 meter te gebruiken. Het vliegtuig leek zelfs klaar te zijn, maar het bedrijf moest de meeste van zijn projecten in de steek laten.

Volgens het plan moest het vliegtuig naar een hoogte gaan10.668 meter en daar fungeren als een op grote hoogte lanceerplatform voor kleine raketapparaten. Eenmaal vrijgelaten, zouden ze niet de weerstand van een dikke lagere atmosfeer hoeven te overwinnen, zoals raketten op het land, en ze zouden in de baan vallen zonder te veel brandstof te verbranden. In augustus 2018 toonde het bedrijf vier verschillende soorten voertuigen, waaronder een herbruikbaar ruimtepaneel dat in staat is vracht of mensen te vervoeren.

Virgin Orbit was van plan om te gebruikengemodificeerde Boeing 747-400 als platform voor LauncherOne-raket, waarmee satellieten in een baan zouden worden gebracht. In november 2018 vond de eerste testvlucht van de raket plaats.

Raised Launch Tube

Verschillende andere, zelfs exotischerconcepten terwijl ze op de tekentafel liggen. James R. Powell, een van de auteurs van het concept van supergeleidende magneetventielen voor treinen uit het midden van de jaren 60, en zijn collega-ingenieur, George Maze, pleiten al jaren voor het gebruik van deze technologie voor het lanceren van ruimtevaartuigen.

Start Startmap Startmapzou vertrouwen op een massieve opgeheven lanceerbuis. "Stel je een magneet voor in een vacuümtunnel," legt Powell uit. "Aangezien er geen luchtweerstand is die het apparaat vertraagt ​​en er geen enorme hoeveelheden brandstof aan boord hoeven te worden vervoerd (zoals in het geval van raketten), zal het relatief eenvoudig zijn om een ​​omloopsnelheid van 30.000 kilometer per uur of zelfs meer te bereiken. Wanneer het apparaat op grote hoogte de tunnel verlaat (bijvoorbeeld op het platform van een grote berg), zal het zo snel bewegen dat het daadwerkelijk in een baan om de aarde vliegt en een kleine raket zal helpen zijn baan af te ronden. We hebben ook verschillende mechanismen ontwikkeld die het vacuüm in de tunnel na het starten behouden, zodat het snel voor de volgende start kan worden gebruikt. Alle belangrijke componenten van het Startram-systeem bestaan ​​al en zijn goed bestudeerd. "

Powell begon voor het eerst te denken over het gebruik ervansupergeleidende maglevs voor het lanceren van ruimtevaartuigen na een suggestie van een collega van NASA in 1992. Eerst ontwikkelden hij en Maze een systeemconcept van $ 100 miljard, geschikt voor bemande ruimtelanceringen, waarbij een buis zou worden opgetild met behulp van massieve supergeleidende kabels. Ze ontwikkelden ook een gereduceerd systeem van laadbuizen met een lengte van 100 kilometer, oplopend tot een hoogte van 4000 meter op de helling van een hoge berg. Dit systeem alleen al zou $ 20 miljard gekost hebben - dit is echter minder dan de kosten van het ontwikkelen van een nieuwe zware NASA-raket.

Na de bouw kon de Startram 100 vervoeren000 ton vracht per jaar in de ruimte, vele malen meer dan raketten nu dragen, en apparatuur in een lage bijna-baan om de aarde zetten voor ongeveer $ 100 per kilogram. Dit is veel goedkoper dan de kosten om vracht nu naar de ruimte te brengen.

"Het grootste technische probleem islancering buis exit-venster ", zegt Powell. "De buis moet in een vacuüm blijven, dus als het voertuig bij het opstarten uit de lanceerbuis komt, moeten we voorkomen dat lucht uit de atmosfeer wordt gezogen." Startram moet de lucht buiten houden, gebruik stoombuizen om de luchtdruk buiten de uitlaat te verminderen en gebruik het magnetische hydrodynamische venster, dat een sterk magnetisch veld zal gebruiken om continu lucht te verwijderen.

Ruimtelift

Een ander idee dat al vele jaren bestaatgebouw ruimte lift. In 2000 verscheen er een artikel op de NASA-website dat een hoge toren beschrijft bij de evenaar van de aarde, die via een kabel met een satelliet in een geostationaire baan op 35.786 kilometer boven de zeespiegel zal zijn verbonden en die als tegenwicht zal fungeren. Vier tot zes liftinrichtingen op elektromagneten kunnen langs de toren bewegen en op platforms op verschillende niveaus vallen. Uitgaan in de ruimte kan binnen vijf uur worden bereikt - bewonder het prachtige uitzicht.

Dit concept stamt uit 1895, toen het Russisch waswetenschapper Konstantin Tsiolkovsky stelde voor om een ​​"hemels kasteel" te bouwen, dat zal worden bevestigd aan een structuur die lijkt op de Eiffeltoren in Parijs. Sindsdien blijven fans van het idee dit concept promoten en hebben ze zelfs de organisatie "Internationaal consortium van de ruimtelift" gecreëerd, die regelmatig verschillende technische studies publiceert. De haalbaarheid van de ruimtelift kwam echter in 2016 in twijfel, toen Chinese wetenschappers een artikel publiceerden waarin ze rapporteerden dat koolstofnanobuisjes - een materiaal dat hoge verwachtingen had en de basis kon vormen voor een kabel voor een ruimtelift - kwetsbaar zijn voor een defect dat kan aanzienlijk verminderen hun kracht.

Denk je dat we op een gegeven moment raketten voorgoed kunnen verlaten? Laten we bespreken in onze chat in Telegram.