WikiSort.ru - Космос

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте

Безракетный космический запуск (англ. Non-rocket spacelaunch, NRS) — космический запуск, или способ выведения на орбиту, при котором некоторая или вся необходимая скорость и высота достигается без помощи традиционных ракет, запускаемых с земной поверхности. Предложено множество альтернатив ракетам. В некоторых системах, таких как ракетные салазки (англ.) и воздушный старт, ракета участвует в достижении орбиты, но включается после достижения некой начальной высоты или скорости другим способом.

В стоимости космических проектов транспортировка на орбиту составляет значительную часть бюджета; если её удастся сделать более эффективной, общая стоимость космического полёта сильно уменьшится. На текущий день стоимость запуска килограмма полезной массы с Земли на низкую опорную орбиту лежит в пределах от 10 до 25 тыс. $[1], но некоторые страны субсидируют запуски на суммы около 4000 $.

Поскольку теоретически возможная минимальная стоимость энергии меньше на порядок, возможно значительное снижение стоимости. Для обживания космического пространства, то есть исследования и колонизации космоса, требуются намного более дешёвые методы запуска, а также способ предотвращения серьёзного вреда атмосфере со стороны тысяч, а возможно и миллионов запусков. Другой выгодой может быть возросшая безопасность и надёжность запусков, которая, в дополнение к меньшей стоимости, поможет удалять радиоактивные отходы в космос. Поскольку необходимо преодолеть гравитационный барьер Земли, транспортные средства должны использовать неракетные методы создания движущей силы, например, ионный двигатель, которые имеют большую эффективность движущего вещества (удельный импульс) и больший потенциальный максимум скорости, чем обычные ракеты, но сами не могут быть запущены в космос.[2]

Сравнение безракетных методов запуска

Начальные условия эксплуатации для новых систем
Метод[3] Год публикации Оценочная стоимость постройки, млрд. $[4] Полезная нагрузка, кг Оценочная стоимость вывода на НОО, $/кг[4] Ёмкость, тонн в год Уровень готовности технологии[5]
Обычная ракета[1]118 0003 273~2009
Космический лифт20046,2—4018 000220—40020002—4
Hypersonic Orbital Skyhook[6]1993<1[7]1500[8]30[9]2
Rotovator (англ.)[10]19772
HASTOL[11],[12]200015 000[13]2
Космический фонтан2
Космический мост[14]1980152*1011<0.054*10102
Пусковая петля[15] (малая)198510500030040 000≥2
Пусковая петля[15] (большая)198530500036 000 0002
KITE Launcher[16]20052
Космический трамвай[17]20[18]35 00043150 0002—4
Электромагнитная катапульта4
Ram accelerator (англ.)2004<5006[19]
Космическая пушка[20]1865[21]0.54505006
Слингатрон[22]1002
Орбитальный самолёт199210—1512 00030007
Лазерный двигатель≤4
Общепланетное транспортное средство1980-е1-2

Статические структуры

В данном контексте под термином «статические» понимается, что конструктивная часть системы не имеет движущихся частей. Структура как целое, часто находящаяся на орбите, движется на высоких скоростях, но части системы не двигаются относительно других прилежащих частей.

Компрессионные структуры

Компрессионные структуры для безракетного космического запуска — это предложения по использованию длинных и очень крепких структур, подобных антенным мачтам на растяжках или искусственных гор, по которым может быть поднят груз.

Космическая башня

Космическая башня — строение, которое бы достигло внешнего космоса. Чтобы избежать необходимости в транспортном средстве, запускаемом с первой космической скоростью, башня должна возвышаться над границей космоса (выше отметки 100 км — Линия Кармана), но и башня гораздо меньшей высоты могла бы снизить лобовое сопротивление в атмосфере при подъёме. Спутники могут временно вращаться по эллиптическим орбитам, опускающимся до 135 км и ниже, но искажение орбиты, вызывающее вход в плотные слои атмосферы, будет очень быстрым, если только высота позже не будет срочно восстановлена до сотен километров.[23] Если башня, расположенная на экваторе, будет простираться до геосинхронной орбиты на высоте примерно 36 000 км, объекты, выпущенные на такой высоте, могут затем улететь с минимальными затратами энергии и будут находиться на круговой орбите. Однако, башню такой экстремальной высоты невозможно сделать из материалов, существующих в данный момент на Земле. Кроме того, все более низколетящие спутники рано или поздно столкнутся с такой башней (так как плоскость орбиты любого спутника обязательно проходит через центр Земли и следовательно пересекает плоскость экватора)[24]. Набросок структуры, достигающей геосинхронной орбиты, впервые был предложен Константином Циолковским,[25] который предложил компрессионную структуру, или «Башню Циолковского».

Примечания

  1. 1 2 «SpaceCast 2020» Report to the Chief of Staff of the Air Force, 22 Jun 94.
  2. Oleson, S. R., & Sankovic, J. M. Advanced Hall Electric Propulsion for Future In-Space Transportation (недоступная ссылка). Проверено 21 ноября 2007. Архивировано 22 января 2004 года.
  3. Ссылки в этом столбце применимы ко всей строке, если не заменены явно.
  4. 1 2 Все денежные значения приведены в долларах, не подверженных инфляции, на основе даты публикации, если не указано иное.
  5. 1 — базовые принципы; 2 — примерная концепция; 3 — теоретическое доказательство; 4 — лабораторные тесты; 5 — практические испытания подсистем; 6 — демонстрационный прототип; 7 — действующий прототип; 8 — успешные испытания; 9 — успешная эксплуатация.
  6. «The Hypersonic Skyhook», Analog Science Fiction/Science Fact, Vol. 113, No. 11, September 1993, pp. 60—70.
  7. Оценки CY2008 из описания образцовой (reference) системы 1993 года.
  8. Требует первой ступени до ~5 км/с.
  9. Будет очень быстро возрастать за счёт эффекта самовытягивания.
  10. «A Non-Synchronous Orbital Skyhook», Hans P. Moravec, Journal of the Astronautical Sciences, Vol. 25, Oct—Dec 1977
  11. Paper, AIAA 00-3615 «Design and Simulation of Tether Facilities for HASTOL Architecture» R. Hoyt, 17-19 Jul 00.
  12. Paper, NIAC 3rd Ann. Mtg, NIAC Subcontract No. 07600-040, «Hypersonic Airplane Space Tether Orbital Launch — HASTOL», John E. Grant, 6 Jun 01.
  13. Требует первой ступени DF-9, предложенной компанией Boeing со скоростью до ~4 км/с.
  14. «Orbital Ring Systems and Jacob’s Ladders — I—III» Note: in 1980s money
  15. 1 2 Launch Loop slides for the ISDC2002 conference
  16. Johansen, US Patent #6913224, Method and system for accelerating an object, 5 Jul 05
  17. «The Startram Project»
  18. Основано на образце Gen-1.
  19. http://www.aa.washington.edu/AERP/ramac/otherfacilities.html
  20. «Quicklaunch Inc.» Архивировано 12 февраля 2010 года.
  21. Роман Жюля Верна «Из пушки на Луну». Ньютоново пушечное ядро в книге 1728 года «A Treatise of the System of the World» было подразумеваемым мысленным экспериментом — Space Guns
  22. «Slingatron, A Mechanical Hypervelocity Mass Accelerator»
  23. Kenneth Gatland. The Illustrated Encyclopedia of Space Technology.
  24. Маковецкий П. В. Смотри в корень! Задача №28 — Запуск спутника вручную. — М: «Наука», 1976.
  25. Hirschfeld, Bob Space Elevator Gets Lift. TechTV. G4 Media, Inc. (31 января 2002). — «The concept was first described in 1895 by Russian author K.E. Tsiolkovsky in his "Speculations about Earth and Sky and on Vesta."». Проверено 13 сентября 2007. Архивировано 8 июня 2005 года.

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .




Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии