Космическое безракетное будущее: каким оно может быть

Бoрьбa с грaвитaциeй возле кoсмичeскиx зaпускax – зaдaчa нe из прoстыx. Нo пeрeд тeм, кaк нaчaть, слeдуeт укaзaть, чтo xимичeскиe рeaктивныe двигaтeли (XРД), испoльзующиeся сeйчaс в кaчeствe oснoвы пользу кого всex кoсмичeскиx зaпускoв, являются критичeски вaжным инструмeнтoм для того рaзвития кoсмичeскoй сфeры, пoэтoму иx испoльзoвaниe прoдoлжится eщe нe oдин дeсятoк лeт, пoкa нe будeт нaйдeнa и — чтo сaмoe вaжнoe – нe рaз прoтeстирoвaнa тexнoлoгия, спoсoбнaя oбeспeчить бeзбoлeзнeнный пeрexoд нa принципиaльнo нoвый урoвeнь кoсмичeскиx зaпускoв и пoлeтoв. Нo ужe сeйчaс, кoгдa стoимoсть зaпускoв мoжeт сoстaвлять нeскoлькo сoтeн миллиoнoв дoллaрoв, стaнoвится пoнятнo, чтo XРД – этo безвыходное положение. В кaчeствe примeрa мoжнo взять нoвeйшую рaзрaбoтку Space Launch System. Имeннo этa систeмa рaссмaтривaeтся аэрокосмическим агентством NASA в качестве начатки для освоения дальнего космоса. Например, стоимость запуска Falcon Heavy компании SpaceX достаточно составлять около 83 миллионов долларов. Но сие все равно очень и очень дорого. И это автор этих строк еще не затрагиваем вопрос экологичности космических запусков бери базе ХРД, которые, без сомнений, наносят ощутимый ущерб окружающей среде. Радует то, что ученые и инженеры сейчас предлагают альтернативные способы и методы космических запусков, и кой-какие из них действительно обладают потенциалом в течение ближайших десятилетий перейти в эффективные технологии. Все эти альтернативные варианты (бог) велел обобщить под несколькими категориями: альтернативные виды реактивных запусков, стационарные и динамические транспортные системы, а вдобавок катапультные системы. Разумеется, они объединяют далеко малограмотный все предложенные идеи, однако в этой статье разберем в особенности обещающие. Альтернативные виды реактивных запусков
Лазерная реактивная сила

Перенаправление потока плазмы для повышения тяги
Использующиеся не откладывая ракеты требуют использования огромного количества твердого иначе говоря жидкого топлива, и чаще всего их дальность полета и непродуктивность ограничены тем, сколько этого топлива они могут с на вывеску нести. Однако есть вариант, который в будущем позволит отмахать эти ограничения. Решением могут стать специальные лазерные установки, которые будут заниматься ракеты в космос. Российские физики Юрий Резунков изо Института разработки оптоэлектронных инструментов и Александр Шмидт с Физико-технического института имени Иоффе недавно описали слушание «лазерной абляции», согласно которому тяга летательного аппарата брось генерироваться с помощью лазерного излучения, создаваемого лазерной установкой, находящейся помимо космического аппарата. В результате воздействия этого излучения брось сжигаться материал принимающей поверхности и создаваться плазменный много. Если опустить всю фантастичность данного метода, под созданием подобной системы нужно будет решить двум проблемы: лазер в этом случае должен быть неимоверно мощным. Настолько мощным, что будет способен в буквальном смысле испарять хлеб индустрии на расстоянии нескольких сотен километров. Отсюда и другая переплет – этот лазер можно будет использовать в качестве оружия уничтожения других космических аппаратов. Стратосферные запуски и космические самолеты

Не так концептуальным и более реальным кажется метод запуска космических аппаратов с через специальных мощных несущих воздушных тягачей
Кто сказал, ась? метод, предложенный компанией Virgin Galactic, может прилагаться только для космического туризма? Компания планирует эксплуатировать свой аппарат LauncherOne в качестве транспортировочной системы про вывода на орбиту Земли компактных спутников весом после 100 килограммов. Учитывая то, с какой скоростью происходит миниатюризация космических систем немедленно, – задумка весьма интересная. Одним из преимуществ космических запусков изо воздушного пространства является то, что ракетам никак не придется преодолевать отрезок очень плотной атмосферы. В результате сего на сам аппарат снизится нагрузка. Кроме того, невесомый аппарат гораздо проще запустить. В конце концов, привкус таких запусков открывает более широкие возможности в плане выбираемого масштаба. Снова одним вариантом являются космические самолеты. Эти многоразовые летательные устройства) будут аналогичны «вышедшим на пенсию» шаттлу и «Бурану», а, в отличие от последних, не будут требовать использования огромных ракет-носителей чтобы вывода на орбиту. Одним из самых перспективных и передовых проектов получай этот счет является британский космоплан British Skylon (сверху фото выше) – одноступенчатый летательный аппарат для выхода держи орбиту. Однако это всего лишь 20 процентов с необходимой скорости и высоты, необходимых для выхода в вселенная, поэтому космоплан после набора потолка высоты хорош переключаться на так называемый «ракетный режим». К сожалению, в пути реализации этого проекта по-прежнему имеются многие технологические невзгоды, которые еще предстоит решить. Другими словами, такие космопланы могут присутствовать опасными. Еще одним примером разрабатываемых космопланов является бюро Dream Chaser, разработанный Sierra Nevada Corporation про аэрокосмического агентства NASA (на видео выше). Стационарные и динамические транспортные системы
Коли не летательные аппараты, то решением могут числиться) (на службе огромные сооружения, возвышающиеся до невероятных высот неужто даже прямиком в космос. Например, Джеффри Лэндис, служитель) науки и фантаст, предложил идею строительства гигантской башни, чья потолок будет достигать пределов земной атмосферы. На подобный высоте ракетам практически не придется бороться ни с каким воздействием подсолнечный атмосферы. Еще одним вариантом сооружения, привлекшим почтение многих представителей научного и околонаучного сообществ, является грандиозный лифт. На самом деле эта идея беретка свое начало еще с 19-го века. Архисовременный вариант предлагает протянуть на высоту 35 400 (подобно как находится за пределами расположения большинства коммуникационных спутников) километров надо поверхностью Земли сверхпрочный кабель. Иллюстрация космического лифта держи Марсе
Идея космических лифтов действительно обладает потенциалом создания настоящей революции в вопросах космических транспортировок для околоземную орбиту. Но воплотить эту идею в реальной жизни перестань очень сложно. Рассматриваемыми вариантами сейчас являются углеродные нанотрубки, а метче структуры на базе микроскопических алмазных сплетений с ультратонкими нановолокнами. Опасные вибрации, интенсивные колебания, столкновения со спутниками и космическим мусором – сие лишь малая часть задач, с которыми придется мерекать. Маховики представляют собой вращающиеся спутники с расходящимися в двум разные стороны длинными тросами, концы которых близ вращении будут соприкасаться с атмосферой планеты. При этом быстрота вращения конструкции частично или полностью будет возместить орбитальную скорость. Портал Orion’s Arm объясняет статут их работы:
«На нижней части троса, расположенной близко планеты размером с Землю, будет иметься стыковочная станция, находящаяся на высоте 100-300 километров над поверхностью (возле этом сама длина тросов, идущих от центра маховика, перестаньте составлять несколько тысяч километров). Стыковка будет сбываться при очень низких скоростях как самого маховика, в такой мере и стыковочного шаттла, как правило, на пике параболической суборбитальной траектории, заданной ракетой-носителем. В этом случае корабль будет находиться относительно «маховика» практически без движения и может (пре)бывать пойман специальным крюком, а затем притянут к стыковочному шлюзу то есть (т. е.) посадочной платформе. Для правильного позиционирования на орбите «маховики» будут пускать в дело маневровые двигатели». Что касается динамических сооружений, так журнал Popular Mechanics описывает по крайней мере две основных варианта:
«Такие строения, как «космический фонтан» и «петля Лофстрома» будут держать свою структурную целостность благодаря электродинамическим эффектам тож импульсам, двигающимся внутри них частей, а также грузам и пассажирам, отправляющимся возьми орбиту. Более интересным концептом представляются ротоваторы. Таким образом, трень, проходя минимум, может подхватывать нужный объект, имеющий скорости дальше первой космической, и отпускать его в точке максимального удаления со скоростью уж большей первой космической». Выглядеть это будет скажем так так, как на «гифке» выше

Десятое) альтернативой космическому тросу и лифту является вертикальная надувная шинхара, способная вырастать на 20-200 километров в высоту. Предложенная Брэнданом Квином и его коллегами сталактит будет возведена на верхушке горы и отлично подойдет интересах атмосферных исследований, установки теле- и радиокоммуникационного оборудования, запусков космических аппаратов и туризма. Самочки башня будет создана на базе нескольких пневматических на вывеску управляемых выдвижных секций. «Выбор в пользу башни поможет избежать проблем, связанных с космическим лифтом. На проверки своей идеи они построили 7-метровую моделирующее устройство башни с шестью модулями, каждый из которых был создан держи базе трех трубок, установленных вокруг цилиндрического отсека, заполненного воздухом. Как сговорились данному концепту, предлагается возвести сооружение высотой 100 километров и длиной 300 километров. Присутствие подобной схеме лифт будет двигаться прямиком к точке запуска. Пока что одной альтернативой ракетным запускам являются катапультные системы, в которых космические автоматы будут запускаться в космос как из пушки. Кардинально очевидно, что в данном случае сам груз вынужден будет рассчитан на воздействие экстремальных сил. Закачаешься время запуска космический аппарат будет помещаться держи специальные направляющие рельсы и резко ускоряться с помощью магнитного полина. Однако особенность конструкции подобных систем будет выделывать их очень массивными и дорогими в строительстве. Кроме того, такие системы будут расходовать. Ant. сберегать огромный объем электроэнергии. Если их и использовать, так скорее на планетах с более низкой гравитацией и разряженной атмосферой. Химические
На этом месте предлагается запускать объекты в космос с помощью огромных орудий, работающих получи и распишись горючем газе вроде водорода. Кроме того, такие системы с чем согласиться мудрено использовать для отправки людей в космос. Помимо сего, пришлось бы использовать дополнительное оборудование, которое позволило бы выводить рулады груз, например, компактные спутники, на постоянную орбиту. В противном случае запустелый объект, набрав максимальную высоту, просто упадет инверсно на Землю. Проект HARP (Проект высотных исследований, High Altitude Research Project). В 90-х годах прошлого века исследователи изо Lawrence Livermore Lab провели демонстрацию запуска снарядов со скоростью 3 километров в одну секунду (правда, не в высоту, а на земле). В конце концов ученые пришли к выводу, аюшки? на строительство реального рабочего образца подобного артиллерия потребуется не менее 1 миллиарда долларов. Механические
Альтернативой электромагнитным и химическим пушкам могут (посту механические. Правда пушками такие системы называть малограмотный совсем корректно. Скорее это своеобразные рогатки. Самочки система представляет собой спиралевидную полую внутри структуру. Запихнутый внутрь спирали объект получает ускорение за накладная вращательных движений всей структуры вокруг фиксированной точки. Одначе, как указывают сами разработчики, система не подойдет про запуска людей и больших грузов на орбиту. А данный способ мог бы использоваться для отправки в мироздание небольших грузов, вроде запасов воды, топлива и строительного материала. Полноразмерный обличье слингатрона будет выглядеть примерно так
Каким брось будущее на самом деле? Предугадать, каким кончайте ответ на этот вопрос, – крайне сложно. Неожиданные технологические открытия и созданные ими эффекты могут вогнать к тому, что все рассматриваемые сегодня варианты безракетных космических запусков станут в Водан ряд эффективности. Сейчас это не так, о нежели можно убедиться хотя бы из сравнительной таблицы видишь здесь. Как только мы освоим эту сферу, нам превыше не потребуется запускать ничего в космос. Например, астронавту NASA Барри Уилмору подобно ((тому) как)-то потребовался компактный разводной ключ. Только чисто ближайшего магазина инструментов на тот момент смежно с Уилмором не было, так как астронавт находился сверху борту Международной космической станции! NASA вышло изо положения изящно – отправило по электронной почте получи МКС схему нужного ключа и предложила Уилмору отдельно его распечатать на имеющемся на борту 3D-принтере. Все на свете будет создаваться уже на месте. Что касается нужных ресурсов, в таком случае это тоже перестанет быть проблемой. Астероидный опояска полон необходимого материала: его объем равен примерно половине массы нашей Луны. Когда-нибудь автор придем к тому, что целый рой «Филы»-подобных космических зондов не мудрствуя лукаво будут высаживаться на очередном астероиде или метеорите и создавать на них добычу полезных ископаемых. NASA хочет в 2020 году скоротать первую подобную миссию. Планируется поймать небольшой астероид, сделать вывод его на стабильную лунную орбиту и уже через некоторое время высадить на него астронавтов, которые смогут ознакомиться космический булыжник и даже собрать интересные образцы его грунта. Развоз людей в космос – это другая проблема, особенно когда учитывать, что в будущем планируется переход к массовой отправке людей в мироздание. Некоторые из предложенных идей вроде космического лифта признаться могут сработать. Но только в том случае, коли речь идет не о покорении дальнего космоса. Вследствие этого в этом вопросе нам придется еще долгое момент полагаться на традиционные реактивные ракетные запуски. Близкие идеи уже озвучиваются как на государственном уровне, таково и в частной сфере. Еще мы должны принять умереть и не встать внимание тот факт, что человеческий организм держи самом деле не рассчитан на очень долгое бытие в космосе. Роботов можно отправить в космос и удаленно проверять с Земли, используя дополненную или виртуальную реальность.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *