Gibt es ein Nicht-Raketen-Weltraumstartkonzept innerhalb der Reichweite der aktuellen Materialwissenschaft und -technologie?

Nehmen wir für einen Moment an, dass die Kosten keine Rolle spielen würden ( und niemand eine Astschere mitgebracht hätte) – könnten wir eines der hier oder anderswo aufgeführten Nicht-Raketen-Weltraumstartsysteme von der Erde bauen? Welches ist angesichts der aktuellen Technologie am wenigsten undurchführbar?

Die Liste umfasst Raumflugzeuge, die – in verschiedenen Formen – demonstriert wurden oder entwickelt werden. Die X-15 und SpaceShipOne waren beide raketengetriebene "Flugzeuge", die von Trägerflugzeugen abgeworfen wurden, und beide erreichten "Weltraum" durch unterschiedliche Definitionen (USAF und Karman-Linie). Stratolaunch arbeitet derzeit an einem riesigen Trägerflugzeug, um ein konventionelleres Flugzeug aus der Luft zu werfen aussehende Rakete, der Skylon hat sowohl SABRE-Triebwerke als auch Raketentriebwerke, und verschiedene Projekte der US-Regierung (National Aerospace Plane usw.) haben einige der Technologien entwickelt. Es scheint am erreichbarsten zu sein.
en.wikipedia.org/wiki/Non-rocket_spacelaunch - Meine Lieblings-Wiki-Seite zu diesem Thema (nach dem Alter der Frage zu urteilen, vielleicht davon beeinflusst: P)

Antworten (5)

Eine leichte Gaspistole, die einen G-force-gehärteten Booster abfeuert, scheint die beste Wahl zu sein, um einige Arten von Nutzlasten zu loften. John Hunter hielt auf dem Icarus Interstellar Starship Congress diesen Sommer in Dallas einen Vortrag über den Stand der Technik für diese Technologie:

Hunters Konzept sah das Abfeuern von Projektilen vor, die eine Rakete in der Nähe des Scheitelpunkts der ballistischen Flugbahn abfeuerten, um das Einsetzen in LEO zu erreichen. Seine Nutzlast war Treibstoff, der im Orbit gesammelt und in orbitalen "Tankstellen" gelagert werden sollte. Er gründete eine Firma, um dies kommerziell zu entwickeln, Quicklaunch (jetzt TekLaunch), wurde aber anscheinend von seinen Partnern vertrieben.

Siehe auch Wikis für John Hunter (Wissenschaftler) , SHARP (Hunters Forschungsprojekt am LLNL) und Quicklaunch .

John Hunter hat vor Jahren andere Gespräche online geführt. Die Quicklaunch-Site ging aus, und viele Leute nahmen das so, dass das Projekt beendet war. Der Vortrag, den Sie gepostet haben, scheint sehr neu zu sein, also sind das interessante neue Informationen für mich. Scheint, dass sich das Leichtgaswaffen-Team immer noch dafür einsetzt.
Es gibt einen neuen Stub auf teklaunch.com . Ich vermute, dass das Fehlen einer Webpräsenz für das Unternehmen in irgendeiner Weise mit den (mir unbekannten) Umständen zusammenhängt, unter denen Hunter gekündigt wurde.

Nuklearer Impulsantrieb, auch bekannt als Orion. Es gibt kaum Zweifel, dass es funktionieren würde. Die Grenzen sind nicht technologischer Art, aber die Tatsache, dass das Ankurbeln eines Orion bedeutet, dass Sie viele Atombomben in der Atmosphäre zur Detonation bringen.

Wenn Sie Starts von anderen Körpern akzeptieren, ist der Massentreiber die beste Antwort. Sie können die Strecke so lang machen, wie Sie möchten. Vor vielen Jahren sah ich im Fernsehen einen, der ein Projektil in sechs Fuß auf 100 Meilen pro Stunde beschleunigen konnte. Wenn mein mathematisches Verständnis stimmt, bedeutet dies, dass Sie es mit einer 3,2-Meilen-Strecke leicht auf die Mondfluchtgeschwindigkeit skalieren können. Das Durchbrechen der Atmosphäre ist eine ganz andere Sache, während eine Strecke von einigen hundert Meilen einen Astronauten sicher auf die Fluchtgeschwindigkeit der Erde bringen könnte, würde er den Durchgang durch die Atmosphäre nicht überleben und die Kapsel würde aufgrund des Luftwiderstands sowieso zurückfallen.

Warum ist Orion keine Rakete? Die treibende Kraft ist nicht chemisch, aber ansonsten sehe ich ne prinzipielle Differenz.
@mart Abschnitt 5.4 auf der Liste, auf die die Frage verwies, ist Orion.
Du hast Recht, aber es ist seltsam, dass es so ist.
Ich bin mit Ihrer Behauptung nicht einverstanden. Orion wurde beendet, bevor die Drückerplatte getestet werden konnte. Es wurde nie festgestellt, ob irgendetwas gebaut werden konnte, um den wiederholten Plasmaexplosionen standzuhalten. Selbst wenn Spallation (Stoßwellen, die Material von der Vorderseite der Platte sprengen) vermieden werden konnte, wurde die Erosion auf der Verschleißfläche nie quantifiziert. Meines Wissens wurde es noch nie im Detail am Computer modelliert. Sogar das Buch von George Dyson zitiert einen Ingenieur, der sagt, er erwarte, dass es sich auflösen würde.

Ein rotierender Skyhook für Rotovatoren liegt innerhalb unserer technologischen Möglichkeiten - Kevlar-Haltegurte wären in der Lage, ihn aufrechtzuerhalten.

Es gibt natürlich einige wichtige Probleme mit dem Konzept. Abgesehen davon, dass der Bau sehr teuer wäre (gute 200-400 km Kevlar-Haltegurt, der so geformt ist, dass er mehreren g standhalten und Tonnen von Nutzlast halten kann), teuer in der Wartung (unterliegt einem erheblichen atmosphärischen Luftwiderstand, benötigt einen konstanten Antrieb - obwohl die Kraftstofflieferung nicht mehr unerschwinglich teuer ist); Die ganze Idee ist verrückt - das Ende des Halteseils taucht fast senkrecht in die Atmosphäre ein, wenn der Rotovator über die obere Atmosphäre "rollt", und ein perfekt synchronisiertes Flugzeug landet oder hängt eine Nutzlast daran, genau rechtzeitig vor dem Die Spitze reißt es nach oben und aus der Atmosphäre und entlässt es dann in eine exzentrische Umlaufbahn. Die Logistik der Operation ist also teuflisch knifflig - stellen Sie sich ein Überschall-Frachtflugzeug vor,

Ich denke, Sie verkaufen das System unter Wert, indem Sie die Herausforderung der Nutzlastübergabe betonen. Ja, es ist, als ob ein Bungee-Springer in der Höhe ein Stück Kaugummi von einem X-15 zupfen würde. Allerdings haben wir die Ingenieure nicht wirklich auf das Problem losgelassen. Wir könnten wahrscheinlich ein Harpunen-/Windensystem ausarbeiten, bei dem die Nutzlast einen Greifer abfeuert und den Skyhook in einer Entfernung von mehreren hundert Metern einhakt, oder das Trägerfahrzeug die Nutzlast in eine ballistische Flugbahn bringt, kurz bevor der Skyhook sie mit einem Seil oder Greifer erfasst . Es klingt ungefähr so ​​unmöglich wie ein Kinetic Kill Vehicle, das jetzt bei TRL9 ist.
@Kengineer: Im IIWW gab es ein Spionage-Wiederherstellungssystem zur Wiederherstellung von Material und sogar Menschen (obwohl ich nicht sicher bin, ob ein Mensch erfolgreich geborgen wurde). Ein tief fliegendes Flugzeug hat ein Paar langer, federnder Metallstangen, die sich diagonal nach unten erstrecken, V-förmig, mit einem Draht, der horizontal zwischen den Enden gezogen ist. Ein Ballon mit einem kleinen Anker wird von einem Spion an einem Seil mit Nutzlast am anderen Ende des Seils (am Boden) losgelassen. Das Flugzeug muss mit dem horizontalen Draht gerade das Seil des Ballons treffen. Das Seil gleitet am Draht entlang, bis der Anker es fängt und das Seil mit Nutzlast erfasst.
Dies könnte hier angepasst werden. Eine breite Gabel, deren Enden durch ein Seil verbunden sind, das sich vom Rotovator aus erstreckt, Nutzlast an einem langen Seil hinter dem Flugzeug. Der Pilot muss nur durch die "Gabel" fliegen und sie am Seil hängen lassen. Die eigentliche Schwierigkeit des Unterfangens besteht darin, mehrere hunderttausend Tonnen Kevlar in LEO einzubringen.

Der von Ihnen zitierte Wikipedia-Artikel enthält Ihre Antwort in der Spalte ganz rechts in der Vergleichstabelle. Technologiebereitschaftsstufen reichen von 2 bis 9. Raketen (bewährte Technologie) erzielen eine 9. Gaskanonen und HARP-Kanonen haben erstaunliche Mündungsgeschwindigkeiten und Projektilhöhen in echter Hardware demonstriert, also rangieren sie auf 6. Fast alles andere hat einen guten theoretischen Hintergrund, klein Proof-of-Concept-Modelle und wenige offensichtliche Dealbreaker, würden jedoch eine erhebliche zusätzliche Entwicklung erfordern, sodass sie meistens 2 Punkte erzielen. Ihre Frage hat eine Henne-Ei-Natur. Wenn Sie große Summen in ein Startsystem investieren, müssen Sie wissen, was Sie starten möchten. Kleine Pakete von beschleunigungsunempfindlichen Materialien wie Kraftstoff? Gaspistole oder Weltraumkanone wären toll und sind schon bei TRL6. Satellitenkonstellationen oder Teilkomponenten eines Weltraumbauprojekts? Jetzt brauchen Sie Nutzlasten im Bereich von 1 bis 20 Tonnen und begrenzte Beschleunigungen. Ich bin ein großer Fan von Sky Tram und elektromagnetischen Starts für diese Art von Nutzlast. Ich bin mir ziemlich sicher, dass wir viele Nutzlasten anpassen könnten, um eine Startbeschleunigung von ~30 g zu überstehen, was die Tür zu einem elektromagnetischen Startsystem öffnet, das in der Größenordnung von 130 km lang ist. Wenn Sie Menschen in großen Mengen oder Nutzlasten transportieren möchten, die nicht für eine hohe G-Beschleunigung ausgelegt sind, müssen Sie sich nach Raumflugzeugen und Raumflugzeug-/Skyhook-Hybridsystemen umsehen, die (im Allgemeinen) größere Nutzlasten sanft und selten bewegen.IMHO , mit ein paar Dutzend Milliarden Dollar könnten die meisten TRL2-Systeme in der Tabelle auf TRL9 gebracht werden. Weniger sicher ist die Zuverlässigkeit, Haltbarkeit,

Wenn wir einen kleinen (wenige Kilometer) Hyperloop-ähnlichen Booster im Orbit bauen und ein „kleines“ Bodenstück des Hyperloop verwenden, um Flugzeuge in Umlaufbahnhöhe (200-300 Kilometer) zu bringen, wird der orbitale Teil des Hyperloop Flugzeuge einfangen und seine Geschwindigkeit erhöhen auf 7-8 Kilometer pro Sekunde. Dieses Konzept wird hier erklärt – http://www.launchplatform.space