Είμαστε εξοικειωμένοι με ρουκέτες, αυτές τις ελεγχόμενες εκρήξεις που μεταφέρουν φορτίο και εύθραυστους ανθρώπους στο διάστημα. Υπάρχουν όμως μερικοί τρόποι που δεν θα μπορούσαμε να φτάσουμε στο διάστημα;
Θέλετε να πάτε στο διάστημα; Πάρτε έναν πύραυλο. Τίποτα άλλο που εφευρέθηκε ποτέ δεν μπορεί να απελευθερώσει τις τεράστιες ποσότητες ενέργειας με ελεγχόμενο τρόπο για να σας οδηγήσει σε τροχιά.
Όλα φτάνουν στην ταχύτητα. Αυτήν τη στιγμή, στέκεστε ακίνητοι στη Γη. Εάν πηδήξετε, θα επιστρέψετε ακριβώς από εκεί που ξεκινήσατε. Αλλά αν είχατε πλάγια ταχύτητα 10 μέτρα / δευτερόλεπτο και πηδήξατε πάνω, θα προσγειωνόσασταν μερικά μέτρα… οδυνηρά. Και αν κινούσατε 7.800 μέτρα ανά δευτερόλεπτο λοξά - και ήσασταν μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα πάνω - θα περιστρέφατε απλώς τη Γη.
Η απόκτηση αυτού του είδους της ταχύτητας απαιτεί πυραύλους. Αυτοί οι μαγικοί επιστήμονες είναι απίστευτα ακριβοί, αναποτελεσματικοί και μίας χρήσης. Φανταστείτε εάν έπρεπε να αγοράσετε ένα νέο αυτοκίνητο για κάθε μετακίνηση. Η απλή ανατίναξη ενός κιλού σε τροχιά συνήθως κοστίζει περίπου 10.000 $. Όταν αγοράζετε ένα ταξίδι στο διάστημα, μόνο μερικές εκατοντάδες k πηγαίνουν στο αέριο. Αυτά τα εκατομμύρια δολάρια περνούν ως επί το πλείστον στο κόστος του πυραύλου που πρόκειται να πετάξετε στο περιθώριο μόλις τελειώσετε.
Η SpaceX είναι μια από τις πιο καινοτόμες εταιρείες πυραύλων εκεί έξω. Εξετάζουν τρόπους για να επαναχρησιμοποιήσουν όσο το δυνατόν περισσότερο τον πύραυλο, μειώνοντας αυτά τα ενοχλητικά έξοδα εκτόξευσης, τα οποία καταστρέφουν αυτό που διαφορετικά θα έπρεπε να είναι ένα συνηθισμένο ταξίδι στη Σελήνη. Ίσως στο μέλλον, οι πύραυλοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν εκατοντάδες ή και χιλιάδες φορές, όπως το αυτοκίνητό σας ή εμπορικά αεροσκάφη.
Αυτό είναι το καλύτερο που μπορούμε να κάνουμε; Δεν μπορούμε απλώς να ρίξουμε τους ρουκέτες εντελώς; Για να φτάσετε από το έδαφος σε τροχιά, πρέπει να αποκτήσετε ταχύτητα 7.800 μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Ένας πύραυλος σας δίνει αυτή την ταχύτητα μέσω συνεχούς επιτάχυνσης, αλλά θα μπορούσατε να παραδώσετε αυτό το είδος ταχύτητας σε ένα μόνο λάκτισμα;
Τι θα λέγατε για ένα τεράστιο όπλο και απλά πυροβολήστε τα πράγματα σε τροχιά; Πρέπει να προσδώσετε άμεσα τεράστια ταχύτητα στο όχημα. Αυτό δημιουργεί χιλιάδες φορές τη δύναμη της βαρύτητας στους επιβάτες. Όλοι οι επιβάτες μετατρέπονται σε λεπτή κόκκινη επίστρωση που κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το εσωτερικό της καμπίνας. Μπορείτε να το ξεφύγετε μόνο λίγες φορές προτού οι επιβάτες του ινδικού χοιριδίου σας γίνουν σοφοί.
«Steward, υπάρχουν πατατάκια στη σαμπάνια μου!»
Εάν επεκτείνετε το μήκος του βαρελιού του όπλου σε πολλά χιλιόμετρα, μπορείτε να εξομαλύνετε τη δύναμη επιτάχυνσης που οι άνθρωποι μπορούν πραγματικά να αντέξουν. Αυτή είναι η ιδέα που προτείνει η Startram. Ψάχνουν να χτίσουν ένα ίχνος στην άκρη ενός βουνού και χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητισμό για να ωθήσουν ένα έλκηθρο στην τροχιακή ταχύτητα.
Αυτό μπορεί να ακούγεται υπερβολικό, αλλά πολλές χώρες χρησιμοποιούν με τεχνολογία maglev με τρένα και σπάζοντας ρεκόρ ταχύτητας σε όλο τον κόσμο. Οι Ιάπωνες ώθησαν πρόσφατα ένα τρένο maglev στα 603 χιλιόμετρα την ώρα. Αυτή η πρώτη εκδοχή του Startram θα κόστιζε 20 δισεκατομμύρια δολάρια και οι τεράστιες δυνάμεις θα λειτουργούσαν μόνο για οποιοδήποτε φορτίο παραδόθηκε σε κατάσταση μη ζωντανή, παρά το πώς ξεκίνησε.
Ακόμα πιο ακριβή είναι η έκδοση με ένα κομμάτι 1500 χιλιομέτρων, ικανό να διαδώσει την επιτάχυνση για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και να επιτρέψει στους ανθρώπους να πετάξουν στο διάστημα, φτάνοντας με ασφάλεια στην αρχική τους μορφή «χωρίς επικόλληση».
Υπάρχουν μερικά τεχνικά εμπόδια. Όπως μια διαδρομή 20 χιλιομέτρων σε υψόμετρο όπου τα βλήματα βγαίνουν από το ρύγχος και εξαερίζουν την ατμόσφαιρα για να αποτρέψουν το κρουστικό κύμα που θα διαλύσει ολόκληρη τη δομή.
Εάν μπορεί να λειτουργήσει, θα μπορούσαμε να μειώσουμε το κόστος κυκλοφορίας στα 50 $ / κιλό. Αυτό σημαίνει ότι ένα ταξίδι στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό θα μπορούσε να κοστίσει 5.000 $.
Μια άλλη ιδέα θα ήταν, αναπάντεχα, λέιζερ. Ξέρω ότι ακούγεται ότι το φτιάχνω. Τα λέιζερ μπορούν να διορθώσουν κάθε μελλοντικό πρόβλημα. Θα μπορούσαν να εντοπίσουν και να εκτοξεύσουν οχήματα με ειδική επίστρωση που εξατμίζεται σε αέριο όταν θερμαίνεται. Αυτό θα δημιουργούσε ώθηση σαν πύραυλος, αλλά το όχημα θα έπρεπε να φέρει ένα κλάσμα της μάζας των παραδοσιακών καυσίμων.
Δεν χρειάζεται καν να χτυπήσετε τον ίδιο τον πύραυλο για να δημιουργήσετε ώθηση. Ένα λέιζερ θα μπορούσε να υπερθερμανθεί στον αέρα πίσω από το όχημα εκτόξευσης για να δημιουργήσει ένα μικρό κύμα και να δημιουργήσει ώθηση. Αυτή η τεχνολογία έχει αποδειχθεί με το πρωτότυπο Lightcraft.
Τι γίνεται με τα μπαλόνια; Είναι δυνατόν να εκτοξεύσετε μπαλόνια τώρα που θα μπορούσαν να φτάσουν σε τόσο μεγάλο υψόμετρο ώστε να είναι πάνω από το 90% της ατμόσφαιρας της Γης. Αυτό μειώνει σημαντικά την ποσότητα ατμοσφαιρικής έλξης που θα χρειαστούν οι πύραυλοι για να ολοκληρώσουν το ταξίδι στο διάστημα.
Ο πρωτοπόρος του διαστημικού αποικισμού Gerard K. O'Neill οραματίστηκε ένα διαστημικό σπορ με μπαλόνι που επιπλέει στην άκρη του διαστήματος. Οι αστροναύτες θα αναχωρούσαν από το διαστημικό αεροδρόμιο και θα απαιτούσαν λιγότερη ώθηση για να φτάσουν σε τροχιά.
Μιλήσαμε επίσης για την ιδέα ενός διαστημικού ανελκυστήρα. Τεντώνοντας ένα καλώδιο από τη Γη μέχρι τη γεωστατική τροχιά και μεταφέρετε ωφέλιμα φορτία με αυτόν τον τρόπο. Υπάρχουν τεράστια εμπόδια στην ανάπτυξη τεχνολογίας όπως αυτό. Ίσως να μην υπάρχουν υλικά αρκετά ισχυρά στο Σύμπαν για να υποστηρίξουν τις δυνάμεις.
Αλλά ένας πλήρης διαστημικός ανελκυστήρας μπορεί να μην είναι απαραίτητος. Θα μπορούσε να είναι δυνατή η χρήση στριφτών που περιστρέφονται στην άκρη του διαστήματος, τα οποία μεταφέρουν την ορμή στο διαστημικό σκάφος, αυξάνοντάς τα βήμα προς βήμα σε υψηλότερη ταχύτητα και τελικά σε τροχιά. Αυτά τα βήματα χάνουν την ταχύτητα με κάθε υποβοήθηση, αλλά θα μπορούσαν να έχουν κάποιο άλλο σύστημα πρόωσης, όπως μια κίνηση ιόντων, για να αποκαταστήσουν την τροχιακή τους ταχύτητα.
Οι μελλοντικές μέθοδοι πρόσβασης στο χώρο θα είναι ένας συνδυασμός μερικών ή όλων αυτών των ιδεών μαζί με παραδοσιακούς και επαναχρησιμοποιούμενους πυραύλους. Μπαλόνια και συστήματα εκτόξευσης αέρα για τη μείωση της οπισθέλκουσας του πυραύλου, την ηλεκτρομαγνητική επιτάχυνση για τη μείωση της απαιτούμενης ποσότητας καυσίμου και τα επίγεια λέιζερ για την παροχή ισχύος και επιπλέον θορύβους ώθησης και πίεσης. Ίσως με μια σειρά tethers που μεταφέρουν ωφέλιμα φορτία σε υψηλότερες και υψηλότερες τροχιές.
Είναι ωραίο να γνωρίζουμε ότι οι μηχανικοί εργάζονται για νέους και καλύτερους τρόπους πρόσβασης στο χώρο. Οι πύραυλοι έχουν καταστήσει δυνατή την εξερεύνηση του διαστήματος, αλλά υπάρχει μια σειρά τεχνολογιών που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να μειώσουμε το κόστος εκτόξευσης και να ανοίξουμε ολοκαίνουργια οράματα εξερεύνησης και αποικισμού του διαστήματος. Ανυπομονώ να δω τι θα συμβεί στη συνέχεια.
Ποιες εναλλακτικές μεθόδους για να φτάσετε στο διάστημα είστε πιο ενθουσιασμένοι; Ενημερώστε μας για τις σκέψεις σας στα παρακάτω σχόλια.
