Wat zijn enkele bijzondere vormen van Space Propulsion?

Typische vormen van de ruimtevaart zijn vandaag Solid Rocket Boosters, vloeibare raketten, en hybride raketten. Dragen allemaal hun brandstof aan boord en het gebruik van chemische energie om stuwkracht te produceren. Helaas kan ze erg duur zijn: het kan 25-200 kilo raket nemen om een ​​1-kg laadvermogen leveren aan lage baan om de aarde. Tillen van een kg tot lage baan om de aarde kost een minimum van $ 4.000 $ (USD), vanaf 2008 $ 10.000 USD typischer kunnen zijn.

De chemische raket benadering van de ruimte te lanceren en reizen is fundamenteel beperkt. Omdat een raket zijn eigen brandstof omhoog moet stuwen door het dichtste deel van de sfeer, het is niet erg rendabel. Een meer recente uitvinding is de particuliere ruimtevaartuig SpaceShipOne, die een drager ambachtelijke (White Knight) gebruikt om het te dragen tot 14 km (8,7 km) hoogte voor de lancering. Op deze hoogte, groter in hoogte dan Mt. Everest, SpaceShipOne is al meer dan 90% van de atmosfeer, en is in staat om zijn kleine hybride motor gebruiken om de rest van de weg te reizen naar de rand van de ruimte (100 km hoogte). Vroeg, goedkoop, herbruikbare toeristische ruimtevaartuig waarschijnlijk zullen worden op basis van dit model.

Naast de chemische raket paradigma, zijn er verschillende andere vormen van de ruimtevaart die zijn geanalyseerd. Ion thrusters, in het bijzonder, zijn al met succes door verschillende ruimtevaartuigen, waaronder Deep Space 1, die de komeet Borrelly en asteroïde braille in 2001. Ion thrusters bezocht opereren als een deeltjesversneller, het gooien van ionen uit de achterkant van de motor met behulp van een elektromagnetische gebruikt veld. Voor langere reizen, zoals van de Aarde naar Mars, ionen stuwraketten bieden betere prestaties dan conventionele vormen van de ruimtevaart, maar slechts met een kleine marge.

Meer geavanceerde vormen van de ruimtevaart onder nucleaire puls voortstuwing en andere nucleair aangedreven benaderingen. De vermogensdichtheid van een kerncentrale of nucleaire bom is vele malen groter dan die van een chemische bron, en nucleaire raketten zouden navenant effectiever zijn. Nucleaire puls voortstuwing dat een referentie-ontwerp uit de jaren 1960, genaamd Orion - niet te verwarren met de Orion Crew Exploration Vehicle van de jaren 2000 - dat het een 200-koppige bemanning kon leveren aan Mars en terug in slechts vier weken, in vergelijking met 12 maanden voor de huidige chemisch aangedreven verwijzing missie van NASA's, of manen van Saturnus in zeven maanden.

Een ander ontwerp genaamd Project Daedalus nodig zou hebben slechts ongeveer 50 jaar om het te maken naar Bernard's Star, 6 lichtjaar afstand, maar zou een aantal technologische vooruitgang op het gebied van traagheidsopsluiting fusie (ICF) vereisen. Het meeste onderzoek over nucleaire pols voortstuwing werd afgelast vanwege de Partial Test Ban Treaty in 1965, hoewel het idee hernieuwde aandacht heeft gekregen als te laat.

Een andere vorm van de ruimtevaart, zonnezeilen, werden in sommige details in de jaren 1980 en 1990 onderzocht. Solar zeilen zou een reflecterende zeil om de lading te versnellen met straling druk van de zon Geen reactie massa uitvoeren, kon zonnezeilen ideaal voor snelle reizen zijn weg van de Zon Hoewel zonne-zeilen kunnen nemen weken of maanden te versnellen tot een aanzienlijke snelheid, kan dit proces worden stuivertje gewisseld met behulp van de aarde of in de ruimte gestationeerde lasers aan directe straling op het zeil. Helaas, de technologie voor het in- en uitklappen van een extreem dun zonnezeil is nog niet beschikbaar, zodat de bouw kan hebben voor te komen in de ruimte, complicerende zaken aanzienlijk.

Een andere, meer futuristische vorm van de ruimtevaart zou zijn om antimaterie te gebruiken als brandstof voor de aandrijving, zoals sommige ruimteschepen in science fiction. Vandaag, antimaterie is de duurste stof op aarde, kost ongeveer $ 300.000.000.000 $ per milligram. Slechts enkele nanogram antimaterie zijn tot nu toe, ongeveer genoeg om te verlichten van een gloeilamp voor enkele minuten geproduceerd.

Het belangrijkste onderscheid tussen veel van de genoemde technologieën en chemische raketten is dat deze technologieën in staat zijn om ruimtevaartuigen versnellen tot bijna-licht snelheden, terwijl de chemische raketten kan niet. Dus de toekomst op lange termijn van de ruimtevaart ligt in een van deze technologieën.

  • Typische vormen van de ruimtevaart gebruikt vandaag zijn solide rocket boosters, vloeibare raketten, en hybride raketten.
  • De meeste objecten die in een baan hebben gezet zijn opgevoerd in de ruimte door middel van conventionele raketten, zoals de Russische Sojoez-FG lancering systeem.
  • SpaceShipOne werd gebouwd voor Virgin Galactic in de vroege jaren 2000.