Kādi ir daži veidi, kā samazināt palaišanas izmaksas?

Viena no kosmosa palaišanas izmaksām ir degviela. Uz katru mārciņu lietderīgās kravas, kas palaists zemajā Zemes orbītā, ir nepieciešamas 11,3–22,7 kg degvielas. Tipiskas raķetes darbina ar šķidrā ūdeņraža un skābekļa kombināciju, kas abiem ir jāuztur ļoti zemā temperatūrā, izmantojot daudzas tonnas kriogēnas dzesēšanas iekārtas. Padomājiet par raķeti kā par ļoti dārgu ledusskapi augstas ēkas lielumā.

Lai samazinātu palaišanas izmaksas, viena pieeja ir lielākas raķetes izveidošana. Pateicoties apjomradītiem ietaupījumiem, lielākas raķetes parasti maksā mazāk par mārciņu nekā mazākas raķetes. Tomēr tas iet tikai tik tālu. Lielākas raķetes var samazināt palaišanas izmaksas uz vienu mārciņu divas vai trīs reizes, bet ne daudz vairāk.

Visdaudzsološākie ceļi, lai būtiski samazinātu palaišanas izmaksas, ietver risinājumus, kuros kravai kāpšanas laikā nav jāved līdzi degviela. Šis ir viens no dārgākajiem elementiem parastās raķetes palaišanā — raķetei ir jāpārvadā pietiekami daudz degvielas ne tikai, lai virzītu lietderīgo kravu, bet arī atlikušo degvielu ceļā uz augšu. Atmosfēras dibens ir visblīvākais un visdārgākais enerģijas ziņā, lai pārvietotos pa to, taču šeit arī pati raķete ir vissmagākā, tāpēc ir nepieciešamas ļoti lielas degvielas tvertnes.

Ir vairāki priekšlikumi palaišanai kosmosā ar mazāku vai zemu degvielas patēriņu. Viens no tiem ir izmantot gaisa elpojošu dzinēju (ramjet) pirmajā pacelšanās posmā, izmantojot atmosfēras skābekli kā oksidētāju, nevis borta skābekli. Šo pieeju izmantoja SpaceShipOne, pirmais kosmosa kuģis, ko uzbūvēja privāts uzņēmums. Cita, futūristiskāka pieeja būtu konstruēt elektromagnētisko paātrinātāju jeb sliežu pistoli, lai izšautu kravnesību tik ātri, ka tā sasniedz orbītu. Diemžēl lielākā daļa lietderīgās kravas, kas izšautas orbītā no sliežu pistoles, piedzīvos vismaz 100 smaguma paātrinājumus, kas ir pietiekami, lai nogalinātu cilvēkus. Tāpēc, ja tiek būvēts elektromagnētiskais paātrinātājs palaišanai kosmosā, tas, visticamāk, tiktu izmantots tikai, lai nosūtītu krājumus, piemēram, ūdeni vai tēraudu, nevis astronautus vai satelītus.

Vienīgais zināmais materiāls, kas ir pietiekami stiprs, lai to izmantotu šādam liftam, nesabrūkot gravitācijas spēka ietekmē, būtu oglekļa nanocaurules. Pašlaik oglekļa nanocaurules maksā aptuveni 20 500 USD par kilogramu jeb 2020 miljonus USD par tonnu. gadam.