Wie bewege ich Dinge günstig in den Weltraum?

Das zu lösende Problem besteht darin, Objekte sowohl auf Umlaufbahnhöhe zu heben als auch genügend Schwung zu verleihen, um Umlaufgeschwindigkeit zu erreichen. Das Erreichen der Weltraumhöhe ist nicht allzu schwierig, die V2-Rakete könnte mit der Technologie der 1940er Jahre fast die 100 km Höhe erreichen, um den Weltraum zu erreichen, und kleine Raumschiffe wie die X-15 oder SpaceShipOne konnten diese Schwelle ebenfalls erreichen.

X-15

RaumschiffEins

Um in die Umlaufbahn zu gelangen, ist erheblich mehr Energie erforderlich, da Sie auf eine Geschwindigkeit von @ 7 km / s beschleunigt werden müssen. Die russische R-7 war die erste Rakete, die einen Satelliten in die Umlaufbahn brachte, und dieses Monster wog beim Start etwa 260 Tonnen, im Gegensatz zu den 12 Tonnen einer V-2 beim Start.

R-7-Start

Physische Strukturen wie der Weltraumaufzug, die Lofstrom-Schleife , die Weltraumbrunnen und der Startramund so weiter müssen unglaublich massiv sein, um die gleichen Ziele wie eine Rakete zu erreichen. Man könnte sich das so vorstellen, als würde man eine Cross-Channel-Fähre mit dem „Chunnel“ in Bezug auf den Zeit-, Energie- und Ressourcenaufwand vergleichen. Dies gibt Ihnen auch eine Vorstellung davon, womit diese Ideen konfrontiert sind; Der Chunnel ist tausendmal teurer als eine Fähre, kann aber ein viel größeres Verkehrsaufkommen bewältigen, wodurch sich die Kosten über eine große Anzahl zahlender Kunden amortisieren lassen. Bei der derzeitigen Rate von Weltraumstarts gibt es keine Möglichkeit, die Kosten für eine Start-Megastruktur wie Startram (die möglicherweise mit kurzfristiger Technologie gebaut werden könnte) wieder hereinzuholen, viel weniger fortschrittliche Konzepte, die noch umfangreiche Forschung und Entwicklung erfordern, wie ein Weltraumaufzug oder der Lofstrom Schleife.

Ohne eine hohe Nachfrage wird der Preis für den Weltraumstart nicht sinken, aber die Art von Megastrukturen, die die Preise senken können, werden nicht gebaut, bis eine ausreichende Nachfrage besteht ....

Lofstrom-Schleife

Weltraum-Brunnen

Startram

Der Weltraumaufzug ist die Technologie, nach der Sie suchen.

Sie sind permanente Strukturen, die Fracht in den Weltraum befördern. Es verwendet ein Kletterauto zum Aufstieg und ist sehr effizient. Sein Bau ist möglich und auch wenn es Diskussionen gibt, sollten wir mit dem Bau beginnen. Sie benötigen lediglich ein Material, das stark genug ist, um den Gezeitenkräften standzuhalten. Kohlenstoffnanoröhren können diese Belastung problemlos bewältigen. Weitere technische Details finden Sie in diesem Wiki- Artikel.

Versenden Sie keine Rohstoffe in den Weltraum.

Holen Sie sich die Rohstoffe aus dem Weltraum. Bauen Sie es im Orbit. Lassen Sie das fertige Produkt auf die Oberfläche fallen.

Baue Sachen vom Mond oder von Asteroiden ab. Es gibt viele von ihnen, und es gibt (sehr wahrscheinlich) kein Leben auf ihnen, also gibt es keine Umweltbedenken.

Alles, was Sie versenden müssen, kann auf zwei Arten erledigt werden: Space Elevator und eine Space Cannon-Firma namens Quicklaunch .

Der Schlüssel ist meiner Meinung nach, unabhängig von der spezifischen Lösung, dass sie wiederverwendbar ist und eine hohe Startrate erreichen kann .

Es gibt keinen grundsätzlichen Grund dafür, dass beispielsweise ein Weltraumaufzug billig und Raketen teuer sein sollten. Es gibt im Wesentlichen vier Arten von Kosten für jedes Startsystem: Entwicklungskosten, Herstellungskosten, Kosten pro Start und „stehende Armee“-Kosten. Für ein wiederverwendbares System können Sie Wartung hinzufügen. Entwicklungskosten müssen durch mehrere Starts amortisiert werden, Herstellungskosten müssen durch mehrmaliges Starten desselben Fahrzeugs amortisiert werden (oder unter Verwendung derselben Struktur im Fall eines Weltraumaufzugs oder Springbrunnens usw.). Die Kosten für die stehende Armee stellen die Leute und die Ausrüstung dar, die Sie benötigen, um die Fähigkeit zum Starten aufrechtzuerhalten. Es kann Hunderte von Millionen oder mehr pro Jahr kosten, nur um Ihre Startfähigkeit aufrechtzuerhalten, unabhängig davon, ob Sie tatsächlich etwas starten. Dies schon wieder,

Wenn Sie oft genug starten und Ihr Fahrzeug oft genug wiederverwenden, wird hoffentlich alles außer den Kosten pro Start (einschließlich Treibstoff, Missionskontrolle usw., alles relativ günstig) minimiert.

Wenn Sie einen Weltraumaufzug haben, dessen Entwicklung und Bau 20 Milliarden US-Dollar kostet und dessen Wartung jedes Jahr eine Milliarde kostet, und der nur, sagen wir, fünf Nutzlasten pro Jahr starten kann, wird er aus den gleichen Gründen teuer wie unsere derzeitigen Raketen teuer. Umgekehrt, wenn es das gleiche kostet, aber jeden Tag eine Nutzlast hebt, ist es billig.

Um Ihre Frage zu beantworten, denke ich, dass Sie berechtigt sind, jedes System auszuwählen, das ausgereift ist und eine hohe Startrate aufweist. Nehmen Sie wiederverwendbare Raketen, einen Weltraumbrunnen, was immer Sie möchten. Einer oder mehrere von ihnen werden in Ihrer Umgebung banal und alltäglich geworden sein und Ihnen die billige Markteinführung verschaffen, die Sie brauchen.

In Bezug auf Realismus, Ressourcen und Geld denke ich, dass die Verwendung von wiederverwendbaren Shuttles immer noch der kostengünstigste Weg ist, Dinge in den Weltraum zu bringen.

Ich gehe zu diesem Zeitpunkt davon aus, dass eine Art erneuerbarer Energie für den Vortrieb sorgen würde.

Riesige Strukturen wie der Springbrunnen und der Weltraumaufzug würden am Ende massiv teuer werden und weltweite Finanzierung erfordern.