¿Existe algún concepto de lanzamiento espacial sin cohetes al alcance de la ciencia y la tecnología de materiales actuales?

Supongamos por un momento que el costo no sería un problema ( y nadie trajo tijeras de podar ): ¿podríamos construir cualquiera de los sistemas de lanzamiento espacial sin cohetes desde la tierra que se enumeran aquí o en otro lugar? ¿Cuál es el menos inviable dada la tecnología actual?

La lista incluye aviones espaciales que, en diversas formas, se han demostrado o se están desarrollando. El X-15 y el SpaceShipOne eran "aviones" propulsados ​​por cohetes lanzados desde un avión de transporte y ambos alcanzaron el "espacio" según diferentes definiciones (línea USAF y Karman), Stratolaunch está trabajando actualmente en un enorme avión de transporte para lanzar desde el aire un avión más convencional. Con un aspecto de cohete, el Skylon tiene motores SABRE y motores de cohetes, y varios proyectos del gobierno de los EE. UU. (avión aeroespacial nacional, etc.) han desarrollado parte de la tecnología. Parece lo más alcanzable.
en.wikipedia.org/wiki/Non-rocket_spacelaunch : mi página wiki favorita relacionada con esto (a juzgar por la edad de la pregunta, quizás influenciada por esto: P)

Respuestas (5)

Una pistola de gas ligera que dispara un propulsor endurecido con fuerza G parece ser la mejor apuesta para elevar algunos tipos de cargas útiles. John Hunter hizo una presentación sobre el estado del arte de esta tecnología en el Icarus Interstellar Starship Congress de este verano en Dallas:

El concepto de Hunter requería lanzar proyectiles que dispararan un cohete cerca del vértice de la trayectoria balística para lograr la inserción en LEO. Su carga útil era combustible, para ser recogido en órbita y almacenado en "estaciones de servicio" orbitales. Formó una empresa para desarrollar esto comercialmente, Quicklaunch (ahora llamado TekLaunch), pero aparentemente sus socios lo obligaron a abandonar.

Consulte también Wikis para John Hunter (científico) , SHARP (proyecto de investigación de Hunter en LLNL) y Quicklaunch .

John Hunter tiene otras charlas en línea de hace años. El sitio de Quicklaunch dejó de funcionar y muchas personas lo interpretaron como que el proyecto había terminado. La charla que publicaste parece ser muy reciente, por lo que es información nueva e interesante para mí. Parece que el equipo de armas de gas ligero todavía lo defiende.
Hay un nuevo stub en teklaunch.com . Supongo que la falta de presencia en la web de la empresa se relaciona de alguna manera con las circunstancias (desconocidas para mí) por las cuales Hunter fue despedido.

Propulsión de pulso nuclear, también conocido como Orion. Hay pocas dudas de que funcionaría. Los límites no son tecnológicos, sino el hecho de que impulsar un Orión significa que estás detonando muchas bombas atómicas en la atmósfera.

Si acepta lanzamientos de otros cuerpos, el controlador de masa es la mejor respuesta. Puedes hacer la pista tan larga como quieras. Hace muchos años vi en la televisión uno que podía impulsar un proyectil a 100 mph en seis pies. Si mi comprensión de las matemáticas es correcta, eso significa que podría escalarlo fácilmente hasta la velocidad de escape lunar con una pista de 3.2 millas. Atravesar la atmósfera es otro asunto, mientras que una pista de unos pocos cientos de millas de largo podría impulsar con seguridad a un astronauta a la velocidad de escape de la Tierra, no sobreviviría al paso a través de la atmósfera y la cápsula retrocedería debido a la resistencia de todos modos.

¿Por qué Orion no es un cohete? La fuerza impulsora no es química, pero aparte de eso, veo una diferencia principal.
@mart Sección 5.4 en la lista a la que apunta la pregunta es Orión.
tienes razón, pero es raro que lo sea.
No estoy de acuerdo con tu afirmación. Orion se terminó antes de que se pudiera probar la placa de empuje. Nunca se estableció si se podría construir algo para resistir las repetidas explosiones de plasma. Incluso si se pudiera evitar la espalación (las ondas de choque que expulsan el material del lado delantero de la placa), nunca se cuantificó la erosión en la superficie de desgaste. Que yo sepa, nunca ha sido modelado por computadora en detalle. Incluso el libro de George Dyson cita a un ingeniero que dice que espera que se desintegre.

Un skyhook giratorio de rotovator está dentro de nuestra capacidad tecnológica: la correa de kevlar podría sostenerlo.

Hay algunos problemas importantes con el concepto, por supuesto. Además del punto de que sería muy costoso de construir (buenos 200-400 km de cuerda de kevlar con forma para que pueda sostenerse contra varios g y mantener toneladas de carga útil), costoso de mantener (sujeto a un arrastre atmosférico significativo, necesita propulsión constante - aunque el suministro de combustible ya no es prohibitivamente caro); toda la idea es una locura: el extremo de la cuerda se sumerge en la atmósfera casi verticalmente mientras el rotovator "rueda" sobre la atmósfera superior, y un avión perfectamente sincronizado aterriza, o le engancha una carga útil, justo a tiempo antes de que el La punta lo levanta y lo saca de la atmósfera, luego lo libera en una trayectoria orbital excéntrica. Entonces, la logística de la operación es endiabladamente complicada: imagine un avión de carga supersónico,

Creo que subestima el sistema al enfatizar el desafío de transferencia de carga útil. Sí, es como si un saltador de puenting arrancara un chicle de un X-15 en altura. Dicho esto, en realidad no hemos soltado a los ingenieros en el problema. Probablemente podríamos desarrollar un sistema de arpón/cabrestante en el que la carga útil dispara un garfio y engancha el gancho aéreo a una distancia de varios cientos de metros, o la nave de transporte lanza la carga útil en una trayectoria balística justo antes de que el gancho aéreo la enganche con una cuerda de seguridad o un garfio. . Suena casi tan imposible como un Kinetic Kill Vehicle, que ahora está en TRL9.
@Kengineer: En IIWW había un sistema de recuperación de espías, para recuperar material e incluso humanos (aunque no estoy seguro de si algún humano se recuperó con éxito). Un avión que vuela a baja altura tiene un par de barras metálicas largas y elásticas que se extienden diagonalmente hacia abajo, en forma de V, con un cable entre los extremos horizontalmente. Un espía suelta un globo con un ancla pequeña, sujeto a una cuerda, con la carga útil en el otro extremo de la cuerda (en el suelo). El avión debe simplemente golpear la cuerda del globo con el cable horizontal. El cable se desliza a lo largo del cable hasta que el ancla lo atrapa, enganchando el cable con la carga útil.
Esto podría adaptarse aquí. Una horquilla ancha con extremos conectados por una cuerda que se extiende desde el rotovator, carga útil en una cuerda larga detrás del avión. El piloto solo necesita volar a través de la "horquilla" y dejar que se enganche en la cuerda. La dificultad real del esfuerzo es poner varios cientos de miles de toneladas de kevlar en LEO.

El artículo de Wikipedia que citó detalla su respuesta en la columna del extremo derecho de la tabla de comparación. Los niveles de preparación tecnológica varían de 2 a 9. Los cohetes (tecnología comprobada) obtienen un puntaje de 9. Las pistolas de gas y los cañones HARP han demostrado velocidades de salida y altitudes de proyectil sorprendentes en hardware real, por lo que se clasifican en 6. Casi todo lo demás tiene una buena base teórica, pequeña modelos de prueba de concepto y pocos factores decisivos obvios, pero requerirían un desarrollo adicional significativo, por lo que en su mayoría obtienen 2 puntos. Hay una naturaleza de huevo y gallina en su pregunta. Si va a invertir grandes sumas en un sistema de lanzamiento, necesita saber qué pretende lanzar. ¿Pequeños paquetes de materiales insensibles a la aceleración como el combustible? La pistola de gas o el cañón espacial serían geniales y ya están en TRL6. ¿Constelaciones de satélites o subcomponentes de proyectos de construcción espacial? Ahora necesita cargas útiles en el rango de 1 a 20 toneladas y aceleraciones limitadas. Soy un gran admirador del Sky Tram y el lanzamiento electromagnético para ese tipo de carga útil. Estoy bastante seguro de que podríamos adaptar muchas cargas útiles para sobrevivir a una aceleración de lanzamiento de ~30 g, lo que abre la puerta a un sistema de lanzamiento electromagnético del orden de 130 km de largo. Si desea transportar personas en grandes cantidades o cargas útiles que no pueden diseñarse para aceleración de alta velocidad, entonces debe buscar aviones espaciales y sistemas híbridos de avión espacial/gancho aéreo, que (en general) mueven cargas útiles más grandes con suavidad y con poca frecuencia. En mi humilde opinión. , con unas pocas decenas de miles de millones de dólares, la mayoría de los sistemas TRL2 de la tabla podrían llevarse a TRL9. Lo que es menos seguro es la fiabilidad, durabilidad,

Si construimos un pequeño (pocos kilómetros) impulsor tipo Hyperloop en órbita, y usamos una 'pequeña' pieza terrestre de Hyperloop para poner aviones en órbita a una altitud (200-300 kilómetros), la parte orbital del Hyperloop atrapará aviones y aumentará su velocidad a 7-8 kilómetros por segundo. Este concepto se explica aquí: http://www.launchplatform.space