¿Cómo muevo cosas al espacio de forma económica?

El problema a resolver es elevar los objetos a la altura orbital e impartir suficiente impulso para alcanzar la velocidad orbital. Llegar a la altitud espacial no es tan difícil, el cohete V2 casi podría alcanzar la altitud de 100 km para llegar al espacio con la tecnología de 1940, y pequeñas naves como el X-15 o SpaceShipOne también han podido alcanzar este umbral.

X-15

nave espacial uno

Ponerse en órbita requiere considerablemente más energía, ya que necesita ser acelerado a una velocidad de @ 7 km/seg. El R-7 ruso fue el primer cohete en poner en órbita un satélite, y este monstruo pesaba unas 260 toneladas métricas en el momento del lanzamiento, a diferencia de las 12 toneladas métricas de un V-2 en el momento del lanzamiento.

Lanzamiento del R-7

Estructuras físicas como el ascensor espacial, Lofstrom loop , Space Fountains , Startramy así sucesivamente, deben ser increíblemente masivos para lograr los mismos objetivos que un cohete. Esto podría considerarse como una comparación de un transbordador que cruza el canal con el "Chunnel" en términos de la cantidad de tiempo, energía y recursos necesarios. Esto también le da una idea de a qué se enfrentan estas ideas; el Chunnel es miles de veces más caro que un ferry, pero puede transportar un volumen de tráfico mucho mayor, lo que significa que los costos pueden amortizarse entre una gran cantidad de clientes que pagan. Al ritmo actual de lanzamientos espaciales, no hay posibilidad de recuperar el costo de una megaestructura de lanzamiento como Startram (que posiblemente podría construirse utilizando tecnología a corto plazo), y mucho menos conceptos avanzados que aún necesitan una amplia I+D como un ascensor espacial o el Lofstrom. Lazo.

Sin una gran demanda, el precio del lanzamiento espacial no bajará, pero el tipo de megaestructuras que pueden hacer bajar los precios no se construirán hasta que haya suficiente demanda...

Bucle de Lofström

fuente espacial

Startram

El ascensor espacial es la tecnología que estás buscando.

Son estructuras permanentes que elevan carga al espacio. Utiliza un carro trepador para ascender y bastante eficiente. Su construcción es posible e incluso hay discusiones de que deberíamos comenzar a construir uno. Simplemente necesitará un material que sea lo suficientemente fuerte como para resistir las fuerzas de las mareas. Los nanotubos de carbono pueden manejar fácilmente esa carga. Para obtener más detalles técnicos, consulte este artículo de wiki .

No envíe materias primas al espacio.

Obtener las materias primas del espacio. Constrúyelo en órbita. Deja caer el producto terminado sobre la superficie.

Extrae material de la Luna o de asteroides. Hay muchos de ellos, y no hay (muy probablemente) vida en ellos, por lo que no hay preocupaciones ambientales.

Cualquier cosa que tengas que enviar se puede hacer de dos maneras: Space Elevator y una compañía de Space Cannon llamada Quicklaunch .

La clave, en mi opinión, sin importar cuál sea la solución específica, es que sea reutilizable y capaz de una alta tasa de lanzamiento .

No hay una razón inherente para que, digamos, un ascensor espacial sea barato y los cohetes sean caros. Básicamente, existen cuatro tipos de costos para cualquier sistema de lanzamiento: costos de desarrollo, costos de fabricación, costos por lanzamiento y costos del "ejército permanente". Para un sistema reutilizable, puede agregar mantenimiento. Los costes de desarrollo hay que amortizarlos haciendo varios lanzamientos, los costes de fabricación hay que amortizarlos lanzando el mismo vehículo varias veces (o utilizando la misma estructura, en el caso de un ascensor espacial o una fuente, etc.). Los costos permanentes del ejército representan las personas y el equipo que necesita solo para mantener la capacidad de lanzamiento. Puede costar cientos de millones o más por año solo para mantener su capacidad de lanzamiento, independientemente de si realmente lanza algo. Esto, de nuevo,

Si realiza lanzamientos con la suficiente frecuencia y reutiliza su vehículo lo suficiente, es de esperar que todo menos los costos por lanzamiento (incluido el combustible, el control de la misión, etc., todos relativamente económicos) se minimicen.

Si tiene un ascensor espacial que cuesta $ 20 mil millones para desarrollar y construir y cuesta mil millones cada año para mantener, y solo puede lanzar, digamos, cinco cargas útiles por año, será costoso por muchas de las mismas razones que nuestros cohetes actuales son costoso. Por el contrario, si cuesta lo mismo pero levanta una carga útil todos los días, será barato.

Entonces, para responder a su pregunta, creo que estaría justificado elegir cualquier sistema que haya madurado y mantenga una alta tasa de lanzamiento. Llévate cohetes reutilizables, una fuente espacial, lo que quieras. Uno o más de ellos se habrán vuelto mundanos y comunes en su entorno, brindándole el lanzamiento económico que necesita.

En términos de realismo, recursos y dinero, creo que el uso de transbordadores reutilizables sigue siendo la forma más rentable de llevar cosas al espacio.

Asumo en esta etapa que algún tipo de energía renovable proporcionaría el impulso propulsor.

Enormes estructuras como la fuente y el ascensor espacial terminarían siendo enormemente caras y requerirían financiación mundial.