10 нетрадиционных способов, которыми мы могли бы путешествовать в космос без ракет
Ракеты – наш единственный вариант путешествовать или отправлять полезные грузы в космос сегодня. Однако это может измениться в будущем. Есть планы по разработке альтернативных методов путешествий. И они действительно странные.
Изобретатели предложили путешествовать или отправлять полезные грузы в космос с помощью лифтов, подводных космических пушек, катапульт и даже воздушных шаров. Хотя некоторые из них могут быть нереальными и, вероятно, останутся несбыточной мечтой, другие могут появиться в течение следующих нескольких десятилетий. Время покажет.
10. Космические лифты
Космический лифт – это именно то, о чём вы думаете – лифт, который проходит весь путь от земли в космос. Идея была впервые предложена русским учёным Константином Циолковским в 1895 году.
Четыре-шесть кабелей будут подключены к одной системе лифта. Каждый кабель будет подключен к электромагнитному транспортному средству (фактически являющемуся лифтом), которое ведёт к различным платформам в космосе или в верхние слои атмосферы. Лифты будут двигаться со скоростью, достигающей тысяч километров в час.
Верхние концы кабелей будут соединены с большой массой, такой как космическая станция или даже астероид. Нижняя часть кабелей будет соединена с башней высотой 50 км на земле. Большинство проектов показывают, что наземная башня будет построена вдоль экватора, потому что области вне этого региона уязвимы для ураганов и торнадо.
НАСА считает, что однажды лифт заменит или уменьшит нашу зависимость от ракет. Хотя нам пока не удалось создать космический лифт, у Китая и корпорации Obayashi в Японии есть отдельные планы для завершения к 2045 и 2050 годам, соответственно. Если они будут выполнены, это может снизить стоимость отправки 0,5 кг полезной нагрузки в космос с 3500 до 25 долларов.
9. Скайхук
Представьте себе гигантский рыболовный крючок, простирающийся за пределы космоса и останавливающийся где-то в небе. Да, это именно этим является скайхук. Его также называют бобовым стеблем, как в фильме "Джек и бобовый стебель", или лестницей Иакова в честь библейского стиха, где лестница была выпущена с небес на Землю.
Скайхук часто рекламируют как уменьшенную версию космического лифта. Оба следуют одному и тому же принципу, за исключением того, что кабель на небесном крючке не доходит до земли. Наземной станции тоже нет.
Полезная нагрузка сначала транспортируется на ракете или другом двигательном устройстве и прикрепляется к концу кабеля скайхука, который отправляет полезную нагрузку в космическое пространство. Было высказано предположение, что небесный крюк может работать и в другом направлении, чтобы транспортировать минералы, добываемые с астероидов и других планет на Землю.
8. Космическая пушка
Большая космическая пушка способна стрелять полезными грузами в космос. Её нельзя использовать для запуска людей, потому что сила мгновенно сожмёт человека вдвое, что приведёт к смерти. Хотя нам так и не удалось создать её, несколько изобретателей всё ещё продолжают пытаться.
Одним из изобретателей является Джон Хантер. Он предложил космическую пушку длиной 1100 метров под названием QuickLauncher, чтобы выполнять эту работу. Хантер начал работать над QuickLauncher в 1992 году и даже протестировал 130-метровый прототип. После завершения QuickLauncher будет установлен на 490 метров ниже уровня моря где-нибудь в районе экватора.
Будет виден только верх ствола вместе с буровой установкой, удерживающей верхнюю часть пушки над водой. Хантер сказал, что QuickLauncher снизит стоимость отправки полезной нагрузки в космос до 113 долларов за килограмм. Он считает, что пушку можно завершить в течение семи лет, если он сможет получить финансирование в размере 500 миллионов долларов.
7. Разгонный двигатель
Разгонный двигатель (или электромагнитная катапульта) работает как гигантская катапульта. Мы могли бы просто думать об этом как о поезде. В 2012 году аэрокосмический инженер д-р Джордж Мейз и д-р Джеймс Пауэлл, один из изобретателей поезда Маглев, работали над созданием разгонного двигателя, который они назвали StarTram.
StarTram будет работать с технологией магнитной левитации (маглев), которая сегодня используется многими высокоскоростными поездами. У поездов Маглева нет колёс. Вместо этого они располагаются на магниты, чтобы скользить по рельсам. StarTram будет напоминать поезд Маглев, идущий по трубе.
Один конец трубы будет находиться на земле, а другой – в верхних слоях атмосферы. Однако конец в верхних слоях атмосферы будет надёжно удерживаться на земле с помощью стальных балок или чего-то подобного. Полезная нагрузка будет ускоряться до тех пор, пока не достигнет другого конца, где она будет выпущена и продолжит свой путь в космос.
Изобретатели планировали создать два разгонных двигателя – один для грузов, а другой для людей. Они утверждают, что разгонный двигатель грузового автомобиля будет стоить 20 миллиардов долларов, чтобы его построить и подготовить примерно через 10 лет. Пассажирская версия оценивается в 60 миллиардов долларов и будет готова примерно через 20 лет.
По словам Пауэлла и Мейза, StarTram должен перевозить 1 килограмм груза в космос всего за 50 долларов (по состоянию на 2012 год). Используя аналогичные расчёты, отправка людей на Международную космическую станцию обойдётся всего в 5000 долларов вместо 20 миллионов долларов (опять же, по состоянию на 2012 год).
Дуэт также считает, что StarTram можно использовать для защиты Земли от крупных астероидов, захвата солнечной энергии и добычи сырья из астероидов.
6. Пусковая петля
Пусковая петля состоит из магнитных кабелей, покрытых защитным материалом. Она была описана как расширенная версия разгонного двигателя, который мы только что обсуждали. Однако вместо того, чтобы иметь один конец высоко в атмосфере, оба конца пусковой петли были бы на земле.
Центр дорожки поднимался бы в небо, как американские горки. Космический корабль или поезд начинали бы с одного конца пути и выстреливали бы в космос в центре. Хотя идея звучит многообещающе, сомнительно, что мы увидим её в ближайшее время, потому что её создание стоило бы целое состояние.
5. Катапульты
Космический стратап SpinLaunch рассматривает возможность отправки полезных грузов в космос с помощью катапульт. Катапульта на самом деле является центрифугой, которая вращается с высокой скоростью. Фактически, она вращается так быстро, что разгоняет полезный груз в космос со скоростью до 4800 километров в час.
Любопытно, что НАСА изучала аналогичную технологию, хотя она была с рельсовыми путями, а не с центрифугами. НАСА отказалось от проекта, потому что он был менее надёжным, чем ракеты. Тем не менее, SpinLaunch считает, что технология будет работать. Его главная задача для решения – сопротивление воздуха, которое может помешать полезному грузу попасть в космос.
4. Воздушные шары
Компания под названием World View предпочитает делать всё по-старому. Вместо того чтобы пытаться изобрести что-то новое, чтобы вывести нас в космос, они остановились на гелиевых шарах. Они будут лететь в стратосферу, второй слой атмосферы Земли, когда вы будете двигаться выше в космос.
Полёт будет перевозить двух пилотов и шесть туристов. Ожидается, что место на воздушном шаре будет стоить около 75000 долларов за шестичасовой перелёт. Хотя World View завершил успешный испытательный полёт с прототипом 18 июня 2014 года, он пропустил крайний срок в 2016 году для своего первого платного полёта.
Одним из недостатков воздушного шара является скорость. Воздушные шары достигнут космоса через два часа, что очень медленно. Ракеты достигают космоса менее чем за четыре минуты. Тем не менее, воздушный шар предложит туристам более захватывающий вид. Кроме того, пассажирам не придётся иметь дело с взрывными взлётами и перегрузками, испытываемыми на ракетах.
Ещё одним недостатком является то, что воздушный шар может оказаться в 480 км от точки взлёта из-за ветра. Однако World View покрывает это, предлагая пассажирам обратные рейсы. Компания также упомянула, что у неё есть меры предосторожности и меры безопасности от падения воздушного шара на Землю или отлёта в космос.
3. Самолёты
Чарльз Бомбардье и Хуан Гарсия Мансилья предложили использовать специальные самолёты для космических путешествий. Предлагаемый Paradoxal представляет собой сверхзвуковой или гиперзвуковой самолёт с реактивным двигателем, который превращается в ракету для выхода в космос. Двигатель превращается обратно в реактивный, когда он возвращается на Землю.
Реактивный двигатель становится ракетой, когда жидкий кислород впрыскивается в выхлоп. Это увеличивает его скорость до достаточной, чтобы покинуть земную атмосферу. Тем не менее, Бомбардье и Мансилья на самом деле не занимаются космическими путешествиями. Они в действительности хотят, чтобы их самолёт использовался для деловых поездок.
Этот самолёт полетел бы в космос и использовал бы искривление Земли, чтобы сократить время полёта. Например, Paradoxal преодолеет 12200 километров между Лос-Анджелесом и Сиднеем менее чем за три часа. Обычные самолёты совершают такой полёт примерно за 14 часов.
Однако камеры снаружи самолёта позволят пассажирам видеть то, что происходит за пределами самолёта. Если этого недостаточно, они будут испытывать невесомость космоса всего за одну минуту, прежде чем самолёт начнёт снижаться до Земли.
2. Космический мост
Космический мост тесно связан с космическим лифтом. Однако, в отличие от лифта, это огромное кольцо, которое вращается вокруг Земли. Несколько точек вдоль кольца связаны с наземными станциями здесь, на Земле. Лифты будут установлены на наземных станциях, чтобы позволить нам путешествовать в космос.
Космический мост был впервые предложен Николой Теслой в 1870-х годах. Тем не менее, Пол Берч считается автором изобретения после того, как он выдвинул проект современного космического моста в 1982 году. Берч предложил изготовить космический мост из минералов, извлечённых из космоса.
К сожалению, никто не заинтересован в создании моста, потому что Берч был неправильно процитирован и неправильно понят. Один бессмертный слух состоит в том, что он утверждал, что мост будет стоить 31 триллион долларов. В то время как космический мост вокруг Земли остаётся несбыточной мечтой, есть предложения установить его вокруг Луны и других планет, что позволит нам с легкостью добираться на них и покидать их.
1. Космический фонтан https://i.imgur.com/cFAO8hO.jpg
Космические фонтаны считаются альтернативой космическому лифту. У них есть наземные и космические станции, но без лифтов. Идея была выдвинута командой из шести человек, включая Роберта Л. Форварда, который объяснил идею в своей книге "Неотличимо от магии".
Предложенное изобретение называется космическим фонтаном, поскольку работает как водяной фонтан. Шар может оставаться на воде из фонтана, если сила воды остаётся постоянной. В то же время вода, которая падает обратно в фонтан, используется повторно, чтобы поддерживать шар. И процесс продолжается.
Наземная станция космического фонтана – это своего рода U-образная камера, а космическая станция – перевёрнутая U-образная камера. Используя только что упомянутую логику шара, космическая станция остаётся в космосе, потому что наземная станция стреляет в неё миллионами маленьких магнитных шариков. Космическая станция стреляет пеллетами обратно на наземную станцию, и цикл продолжается.
Тем не менее, стены камеры будут выстланы электромагнитными ускорителями, которые будут запускать любой полезный груз в космос. Космический фонтан остаётся невозможным из-за невероятного количества энергии, которое ему потребуется. Космический фонтан с космической камерой на расстоянии 2000 километров от земной камеры потребует столько же энергии, сколько целый город.
