Kādi ir daži neparasti kosmosa piedziņas veidi?

Mūsdienās tipiski kosmosa piedziņas veidi ir cietās raķešu pastiprinātāji, šķidrās raķetes un hibrīdraķetes. Visi pārvadā degvielu uz kuģa un izmanto ķīmisko enerģiju, lai radītu vilci. Diemžēl tie var būt ļoti dārgi: var būt nepieciešami 25–200 kilogrami raķetes, lai nogādātu 1 kg smagu kravu zemā Zemes orbītā. No 4,000. gada kilograma pacelšana līdz zemai Zemes orbītai maksā vismaz 2008 ASV dolāru (USD). Tipiskāk var būt 10,000 XNUMX USD.

Ķīmisko raķešu pieeja kosmosa palaišanai un ceļošanai ir būtiski ierobežota. Tā kā raķetei pašai sava degviela ir jādzen augšup pa atmosfēras blīvāko daļu, tā nav īpaši rentabla. Jaunāks izgudrojums ir privātais kosmosa kuģis SpaceShipOne, kas izmantoja nesējkuģi (White Knight), lai to pirms palaišanas nogādātu 14 km (8.7 jūdzes) augstumā. Šajā augstumā, kas ir lielāks nekā Everesta kalns, SpaceShipOne jau atrodas virs 90% atmosfēras un spēj izmantot savu mazo hibrīddzinēju, lai nobrauktu atlikušo ceļu līdz kosmosa malai (100 km augstumā). Agrīnie, lētie, atkārtoti lietojamie tūristu kosmosa kuģi, visticamāk, būs balstīti uz šo modeli.

Papildus ķīmisko raķešu paradigmai ir analizēti vairāki citi kosmosa piedziņas veidi. Jo īpaši jonu dzinējus jau ir veiksmīgi izmantojuši vairāki kosmosa kuģi, tostarp Deep Space 1, kas 2001. gadā apmeklēja komētu Borrelly un asteroīdu Braila. Jonu dzinēji darbojas kā daļiņu paātrinātājs, izmetot jonus no dzinēja aizmugures, izmantojot elektromagnētisko ierīci. lauks. Ilgākiem braucieniem, piemēram, no Zemes uz Marsu, jonu dzinēji nodrošina labāku veiktspēju nekā parastie kosmosa piedziņas veidi, taču tikai ar nelielu rezervi.

Progresīvāki kosmosa piedziņas veidi ietver kodolimpulsu piedziņu un citas ar kodolenerģiju darbināmas pieejas. Atomelektrostacijas vai kodolbumbas jaudas blīvums ir daudzkārt lielāks nekā jebkura ķīmiskā avota jaudas blīvums, un kodolraķetes būtu attiecīgi efektīvākas. Kodolimpulsu dzinējspēks, ko viens atsauces projekts no 1960. gadsimta 2000. gadiem sauca par Orion — to nedrīkst jaukt ar 200. gadu Orion Crew Exploration Vehicle —, kas spēj nogādāt 12 cilvēku apkalpi uz Marsu un atpakaļ tikai četrās nedēļās, salīdzinot ar XNUMX mēnešiem. NASA pašreizējai ķīmiski darbināmai atsauces misijai vai Saturna pavadoņiem pēc septiņiem mēnešiem.

Citam projektam ar nosaukumu Project Daedalus būtu nepieciešami tikai aptuveni 50 gadi, lai nokļūtu līdz Bernarda zvaigznei, kas atrodas 6 gaismas gadu attālumā, taču tam būtu vajadzīgs zināms tehnoloģiskais progress inerciālās saplūšanas (ICF) jomā. Lielākā daļa pētījumu par kodolieroču impulsu dzinējspēku tika atcelti, jo 1965. gadā tika noslēgts līgums par daļēju izmēģinājumu aizliegumu, lai gan šī ideja pēdējā laikā ir saņēmusi jaunu uzmanību.

Cits kosmosa piedziņas veids, saules buras, tika detalizēti izpētīts 1980. un 1990. gados. Saules buras izmantotu atstarojošu buru, lai paātrinātu kravnesību, izmantojot Saules radiācijas spiedienu. Saules buras, kurām nav reakcijas masas, varētu būt ideāli piemērotas ātrai ceļošanai prom no Saules. Lai gan saules burām var būt nepieciešamas nedēļas vai mēneši, lai paātrinātu līdz ievērojamam ātrumam, šo procesu var novērst, izmantojot Zemes vai kosmosa lāzerus, lai novirzītu starojumu uz burām. Diemžēl tehnoloģija ārkārtīgi plānas saules buras salocīšanai un atlocīšanai vēl nav pieejama, tāpēc būvniecība var notikt kosmosā, ievērojami sarežģījot situāciju.
Vēl viens futūristiskāks kosmosa piedziņas veids būtu izmantot antimateriālu kā dzinējspēku, piemēram, dažus kosmosa kuģus zinātniskajā fantastikā. Mūsdienās antimateriāls ir visdārgākā viela uz Zemes, kas maksā apmēram 300 miljardus ASV dolāru par miligramu. Līdz šim ir saražoti tikai daži nanogrami antimateriāla, kas ir aptuveni pietiekami, lai vairākas minūtes apgaismotu spuldzi.

Galvenā atšķirība starp daudzām minētajām tehnoloģijām un ķīmiskajām raķetēm ir tāda, ka šīs tehnoloģijas var paātrināt kosmosa kuģus līdz gandrīz gaismas ātrumam, bet ķīmiskās raķetes to nevar. Tādējādi kosmosa ceļojumu ilgtermiņa nākotne ir vienā no šīm tehnoloģijām.