Kokios yra kai kurios neįprastos erdvės varymo formos?

Tipiškos erdvės varymo formos šiandien yra kietosios raketų stiprintuvai, skystosios raketos ir hibridinės raketos. Visi laive nešiojasi kurą ir naudoja cheminę energiją traukai gaminti. Deja, jie gali būti labai brangūs: gali prireikti 25–200 kilogramų raketos, kad nugabentų 1 kg naudingą krovinį į žemą Žemės orbitą. 4,000 m. kilogramo pakėlimas į žemą Žemės orbitą kainuoja mažiausiai 2008 10,000 JAV dolerių (USD). Tipiškesnis variantas gali būti XNUMX XNUMX USD.

Cheminių raketų požiūris į kosmoso paleidimą ir keliones yra iš esmės ribotas. Kadangi raketa turi varyti savo kurą aukštyn per tankiausią atmosferos dalį, ji nėra labai ekonomiška. Naujausias išradimas yra privatus erdvėlaivis SpaceShipOne, kuris prieš paleidimą naudojo nešiklį (White Knight), kad jį nugabentų į 14 km (8.7 mylių) aukštį. Šiame aukštyje, didesniame nei Everesto kalnas, „SpaceShipOne“ jau viršija 90 % atmosferos ir gali naudoti savo nedidelį hibridinį variklį, kad nukeliautų iki kosmoso krašto (100 km aukščio). Ankstyvieji pigūs daugkartinio naudojimo turistiniai erdvėlaiviai greičiausiai bus sukurti pagal šį modelį.

Be cheminių raketų paradigmos, buvo išanalizuota keletas kitų erdvės varymo formų. Visų pirma, jonų svaidiklius jau sėkmingai naudojo keli erdvėlaiviai, įskaitant „Deep Space 1“, kuris 2001 m. aplankė Borrelly kometą ir asteroidą Brailio raštą. Jonų svaidikliai veikia kaip dalelių greitintuvas, išmesdami jonus iš variklio užpakalinės dalies, naudodamas elektromagnetinį impulsą. lauke. Ilgesnėms kelionėms, pvz., iš Žemės į Marsą, jonų varikliai pasižymi geresniu našumu nei įprastos erdvės varymo formos, tačiau tik nedidele skirtumai.

Pažangesnės erdvės varymo formos apima branduolinį impulsinį varymą ir kitus branduoliniu būdu varomus metodus. Atominės elektrinės ar atominės bombos galios tankis yra daug kartų didesnis nei bet kurio cheminio šaltinio, o branduolinės raketos būtų atitinkamai efektyvesnės. Branduolinė impulsinė varomoji jėga, viena iš septintojo dešimtmečio etaloninių konstrukcijų, pavadinta „Orion“ (nepainioti su 1960-ųjų „Orion Crew Exploration Vehicle“), galinti nugabenti 2000 žmonių įgulą į Marsą ir atgal tik per keturias savaites, palyginti su 200 mėnesių. NASA dabartinei chemiškai varomai etaloninei misijai arba Saturno palydovams po septynių mėnesių.

Kitam projektui, pavadintam Project Daedalus, būtų prireikę tik maždaug 50 metų, kad būtų galima pasiekti Bernardo žvaigždę, esančią už 6 šviesmečių, tačiau tam prireiktų tam tikros technologinės pažangos inercinės izoliacijos sintezės (ICF) srityje. Dauguma branduolinio impulso varymo tyrimų buvo atšaukti dėl dalinio bandymų uždraudimo sutarties 1965 m., nors pastaruoju metu idėja sulaukė naujo dėmesio.

Kita erdvės varomoji jėga, saulės burės, buvo išsamiai išnagrinėtos devintajame ir dešimtajame dešimtmečiuose. Saulės burės naudotų atspindinčią burę, kad pagreitintų naudingąją apkrovą, naudojant Saulės spinduliuotės slėgį. Saulės burės, neturinčios reakcijos masės, gali būti idealios greitoms kelionėms toliau nuo Saulės. Nors saulės burėms įsibėgėti iki pastebimo greičio gali prireikti savaičių ar mėnesių, šis procesas gali būti sustabdytas naudojant Žemėje ar kosmose veikiančius lazerius, nukreipiančius spinduliuotę į burę. Deja, itin plonos saulės burės sulankstymo ir išskleidimo technologijos dar nėra, todėl gali tekti statyti erdvėje, o tai gerokai apsunkins reikalus.
Kita, futuristiškesnė erdvės varomoji jėga būtų panaudoti antimedžiagą kaip varomąjį kurą, kaip kai kurie mokslinės fantastikos erdvėlaiviai. Šiandien antimedžiaga yra pati brangiausia medžiaga Žemėje, kainuojanti apie 300 milijardų JAV dolerių už miligramą. Iki šiol buvo pagaminta tik keli nanogramai antimedžiagos, maždaug tiek, kad lemputė apšviestų keletą minučių.

Pagrindinis daugelio paminėtų technologijų ir cheminių raketų skirtumas yra tas, kad šios technologijos gali pagreitinti erdvėlaivį iki beveik šviesos greičio, o cheminės raketos – ne. Taigi ilgalaikė kosminių kelionių ateitis slypi vienoje iš šių technologijų.