Quali sono alcuni modi per ridurre i costi di lancio?

Lancio nello spazio è sempre stato molto costoso. Un costo di lancio tipico è di $ 5.000 - $ 10.000 USD per libbra di carico utile. Avvio di 1000 libbre (450 kg) satellite può dunque costare fino a $ 10 milioni di USD. Da quando abbiamo iniziato a lanciare le cose nello spazio, gli scienziati sono stati brainstorming modi per ridurre i costi di lancio di aprire questa frontiera a più aziende, governi e singoli individui. Tuttavia, sono stati fatti pochi progressi fino ad oggi.

Un componente del costo un lancio spazio è il combustibile. Per ogni chilo di payload lanciato in orbita terrestre bassa, 25-50 chili di carburante è richiesto. Razzi tipici sono alimentati da una combinazione di idrogeno liquido e ossigeno, che entrambi devono essere mantenuti a temperature molto basse utilizzando molte tonnellate di apparecchiature di raffreddamento criogenico. Pensiamo un razzo come un frigorifero molto costosa la dimensione di un edificio alto.

Per ridurre i costi di lancio, un approccio è quello di costruire un razzo più grande. Grazie alle economie di scala, razzi più grandi tendono a costare meno per libbra di razzi più piccoli. Tuttavia, questo va soltanto finora. Razzi più grandi possono ridurre il costo di lancio per libbra di un fattore di due o tre, ma non molto di più.

I percorsi più promettenti ad una consistente riduzione dei costi di lancio coinvolge soluzioni in cui il payload non ha bisogno di portare carburante con sé durante la risalita. Questo è uno degli elementi più costosi di un lancio razzo convenzionale - un razzo deve trasportare sufficiente carburante non solo per spingere il payload, ma anche il carburante rimanente sulla strada. Il fondo della atmosfera è più densa e più costoso in termini di energia per navigare attraverso, ma questo è anche dove il razzo stessa è più pesante, che richiede molto grandi serbatoi.

Ci sono diverse proposte per lanci spaziali low-combustibile meno carburante o. Uno è quello di utilizzare un motore-aria respirabile (ramjet) per la prima fase di risalita, utilizzando ossigeno atmosferico come ossidante anziché ossigeno a bordo. Questo è stato l'approccio utilizzato dal SpaceShipOne, la prima nave spaziale costruita da una società privata. Un altro approccio, più futuristico sarebbe costruire un acceleratore elettromagnetica, o railgun, sparare un payload così veloce raggiunge orbita. Sfortunatamente, la maggior parte dei carichi sparati in orbita da un railgun incontrerebbe accelerazioni di almeno 100 pesi, sufficiente per uccidere esseri umani. Pertanto, se un acceleratore elettromagnetica è costruito per lanci spaziali, sarebbe probabilmente essere utilizzato solo per inviare i rifornimenti, come l'acqua o acciaio, piuttosto che gli astronauti o satelliti.

Un approccio ancora più futuristico per ridurre il costo di lancio sarebbe di costruire un ascensore spaziale, una pastoia estende dall'equatore a un contrappeso orbitante 36371 km (22600 miglia) sopra la Terra. Il materiale noto solo abbastanza forte da utilizzare per tale ascensore senza collassare sotto la forza di gravità sarebbe nanotubi di carbonio. Attualmente, i nanotubi di carbonio costano circa $ 25,000 USD per kg, o $ 25 milioni di dollari per tonnellata. Creare anche un ascensore spaziale seme richiederebbe circa 20 tonnellate, che ai prezzi di oggi costerebbe 500 milioni di dollari. Questo è piuttosto costoso, ma i prezzi di nanotubi sono in calo, e da molti scienziati ritengono che la costruzione di un ascensore spaziale potrebbe essere economicamente fattibile entro il 2020.

  • Il sistema di trasporto spaziale, popolarmente conosciuta come la "Space Shuttle", orbiter riutilizzati e razzi vettori, nel tentativo di ridurre i costi di lancio.
  • US astronauta Buzz Aldrin passeggiate sulla Luna durante la missione Apollo 11 nel 1969.
  • Come ha gravità superficiale inferiore a quella della Terra, la Luna potrebbe essere utilizzato come un banco di prova per basso costo missioni nello spazio profondo future.
  • A 1.000 £ (450 kg) satellite può costare oltre $ 10 milioni di dollari per il lancio.
  • Produzione sistemi di lancio in grande numero è un modo per ridurre i costi unitari.
  • Sonde spaziali profonde che utilizzano "assist gravità", come è stato fatto quando le sonde Pioneer e Voyager passati Giove per raggiungere Saturno, possono essere lanciati con razzi più piccoli.