Kami terbiasa dengan roket, ledakan terkontrol yang membawa kargo dan manusia yang rapuh ke luar angkasa. Tetapi apakah ada beberapa cara non-roket yang bisa kita dapatkan ke ruang angkasa?
Ingin ke luar angkasa? Dapatkan roket. Tidak ada hal lain yang pernah ditemukan yang dapat melepaskan energi dalam jumlah besar dengan cara yang terkontrol untuk membuat Anda mengorbit.
Semuanya bermuara pada kecepatan. Saat ini, Anda berdiri diam di Bumi. Jika Anda melompat, Anda akan segera kembali ke tempat Anda mulai. Tetapi jika Anda memiliki kecepatan menyamping 10 meter / detik dan Anda melompat, Anda akan mendarat beberapa meter ... dengan susah payah. Dan jika Anda bergerak 7.800 meter per detik ke samping - dan Anda beberapa ratus kilometer ke atas - Anda hanya akan mengorbit Bumi.
Mendapatkan kecepatan semacam itu membutuhkan roket. Petir sains magis ini luar biasa mahal, tidak efisien dan sekali pakai. Bayangkan jika Anda harus membeli mobil baru untuk setiap perjalanan. Hanya dengan menembakkan satu kilogram ke orbit biasanya berharga sekitar $ 10.000. Ketika Anda membeli perjalanan ke luar angkasa, hanya beberapa ratus k pergi ke gas. Jutaan dolar itu sebagian besar digunakan untuk biaya roket yang akan Anda tendang ke pinggir jalan begitu Anda selesai melakukannya.
SpaceX adalah salah satu perusahaan roket paling inovatif di luar sana. Mereka mencari cara untuk menggunakan kembali sebanyak mungkin roket, memotong biaya peluncuran sial itu, yang merusak apa yang seharusnya menjadi perjalanan rutin ke Bulan. Mungkin di masa depan, roket dapat digunakan ratusan atau bahkan ribuan kali, seperti mobil Anda, atau pesawat komersial.
Apakah itu yang terbaik yang bisa kami lakukan? Tidak bisakah kita hanya membuang roket saja? Untuk sampai dari tanah ke orbit, Anda harus mendapatkan kecepatan 7.800 meter per detik. Sebuah roket memberi Anda kecepatan itu melalui akselerasi konstan, tetapi bisakah Anda memberikan kecepatan seperti itu dalam satu tendangan?
Bagaimana dengan senjata besar dan menembakkan benda-benda ke orbit? Anda perlu secara instan memberikan kecepatan yang sangat besar ke kendaraan. Ini menciptakan ribuan kali gaya gravitasi pada penumpang. Siapa pun di dalamnya akan berubah menjadi lapisan merah halus yang didistribusikan secara merata ke seluruh interior kabin. Anda hanya bisa lolos dengan ini beberapa kali sebelum penumpang kelinci percobaan Anda menjadi bijak.
"Steward, ada keripik tulang di sampanye saya!"
Jika Anda memperpanjang panjang laras senapan lebih dari beberapa kilometer, Anda bisa menghaluskan kekuatan akselerasi yang sebenarnya bisa ditahan manusia. Ini adalah ide yang diajukan Startram. Mereka mencari untuk membangun jalur di sisi gunung, dan menggunakan elektromagnetisme untuk mendorong kereta luncur ke kecepatan orbit.
Ini mungkin terdengar jauh, tetapi banyak negara menggunakan dengan teknologi maglev dengan kereta api dan memecahkan rekor kecepatan di seluruh dunia. Jepang baru-baru ini mendorong kereta maglev ke 603 kilometer per jam. Startram versi pertama ini akan menelan biaya $ 20 miliar, dan kekuatan yang luar biasa hanya akan bekerja untuk setiap kargo yang dikirim dalam keadaan tidak hidup, terlepas dari bagaimana awalnya.
Yang lebih mahal adalah versi dengan lintasan 1.500 kilometer, mampu menyebarkan akselerasi lebih lama dan memungkinkan manusia terbang ke luar angkasa, tiba dengan selamat dalam konfigurasi "non-tempel" asli.
Ada beberapa rintangan teknis kecil. Seperti jalur 20 kilometer di ketinggian tempat proyektil keluar dari moncong dan atmosfer ventilasi untuk mencegah gelombang kejut yang akan merobek seluruh struktur secara terpisah.
Jika itu bisa berfungsi, kita bisa mengurangi biaya peluncuran ke $ 50 / kilogram. Berarti perjalanan ke Stasiun Luar Angkasa Internasional dapat menelan biaya $ 5.000.
Gagasan lain adalah, tidak mengejutkan, laser. Saya tahu ini terdengar seperti saya mengada-ada. Laser dapat memperbaiki setiap masalah di masa depan. Mereka dapat melacak dan meledakkan kendaraan peluncuran dengan lapisan khusus yang menguap menjadi gas saat dipanaskan. Ini akan menghasilkan daya dorong seperti roket, tetapi kendaraan harus membawa sebagian kecil dari massa bahan bakar tradisional.
Anda bahkan tidak perlu mengenai roket itu sendiri untuk menciptakan daya dorong. Sebuah laser dapat memanaskan udara tepat di belakang kendaraan peluncuran untuk menciptakan gelombang kejut kecil dan menghasilkan daya dorong. Teknologi ini telah ditunjukkan dengan prototipe Lightcraft.
Bagaimana dengan balon? Dimungkinkan untuk meluncurkan balon sekarang yang bisa mencapai ketinggian sangat tinggi sehingga mereka di atas 90% dari atmosfer Bumi. Ini secara signifikan mengurangi jumlah hambatan atmosfer yang diperlukan roket untuk menyelesaikan perjalanan ke luar angkasa.
Pelopor kolonisasi ruang angkasa Gerard K. O'Neill membayangkan sebuah pelabuhan antariksa berbasis balon mengambang di tepi ruang angkasa. Astronot akan berangkat dari antariksa, dan membutuhkan lebih sedikit daya dorong untuk mencapai orbit.
Kami juga berbicara tentang gagasan elevator ruang angkasa. Rentangkan kabel dari Bumi ke orbit geostasioner, dan bawa muatan ke atas. Ada rintangan besar untuk mengembangkan teknologi seperti itu. Bahkan mungkin tidak ada bahan yang cukup kuat di Semesta untuk mendukung kekuatan.
Tapi lift ruang yang lengkap mungkin tidak diperlukan. Dimungkinkan untuk menggunakan tether yang berputar di tepi ruang angkasa, yang mentransfer momentum ke pesawat ruang angkasa, menaikkan mereka selangkah demi selangkah ke kecepatan yang lebih tinggi dan akhirnya ke orbit. Tether ini kehilangan kecepatan dengan bantuan masing-masing, tetapi mereka dapat memiliki beberapa sistem propulsi lain, seperti penggerak ion, untuk mengembalikan kecepatan orbitnya.
Metode masa depan dalam mengakses ruang akan menjadi kombinasi dari beberapa atau semua ide ini bersama dengan roket tradisional dan dapat digunakan kembali. Balon dan sistem peluncuran udara untuk mengurangi tarikan roket, akselerasi elektromagnetik untuk mengurangi jumlah bahan bakar yang dibutuhkan, dan laser berbasis darat untuk memberikan daya dan daya dorong tambahan serta suara-suara timah. Mungkin dengan serangkaian tether yang membawa muatan ke orbit yang lebih tinggi dan lebih tinggi.
Sangat menyenangkan mengetahui bahwa para insinyur sedang mengerjakan cara-cara baru dan lebih baik untuk mengakses ruang. Roket telah memungkinkan eksplorasi ruang angkasa, tetapi ada sejumlah teknologi yang dapat kita gunakan untuk menurunkan biaya peluncuran dan membuka seluruh pemandangan baru eksplorasi dan kolonisasi ruang angkasa. Saya tidak sabar untuk melihat apa yang terjadi selanjutnya.
Apa metode alternatif untuk mencapai ruang yang paling Anda sukai? Beri tahu kami pemikiran Anda di komentar di bawah.
