Безракетний космічний запуск

Безракетний космічний запуск це концепція запуску в космос де деяка частина або вся необхідна швидкість і висота забезпечується іншими засобами, а не з використанням ракет, або іншими типами ракет, що не є витратними.[1] Було запропоновано ряд альтернативних методів в замін невідновлюваних ракет.[2] В деяких системах на кшталт skyhook, rocket sled launch[en], rockoon[en] і запуск з повітря[en], ракета є лише частиною системи, яка використовується для запуску на орбіту.

На сьогодні вартість запуску досить висока і становить — $2,500 — $15,000 на кілограм вантажу від Землі до низької навколоземної орбіти (ННО). В результаті, вартість запуску становить значний процент від вартості усіх космічних зусиль. Якби запуск можна було зробити дешевшим загальна вартість усіх космічних місій значно б зменшилася. На щастя, завдяки експоненціальній природі рівняння руху ракети, забезпечення навіть не великої швидкості іншими засобами має потенціал значно зменшити вартість запуску на орбіту.

Якби вартість запуску у космос становила сотні доларів на кілограм це зробило б можливим доставити у космос багато з запропонованих великомасштабних космічних проектів таких як колонізація космосу, орбітальна енергетична система[3] та тераформування Марса за допомогою орбітальних дзеркал.[4]


Статичні структури

У цьому контексті, слово «статичний» передбачає, що система не має внутрішніх рухомих частин.

Космічна вежа

Космічна вежа це така вежа яка могла б сягати відкритого космосу. Для того щоб уникнути необхідності мати транспортний засіб, запущеного на орбітальній швидкості щоб підняти його перигей, башта повинна підійматися над краєм космосу (вище 100 км лінії Кармана),[5] але і набагато нижча вежа могла б зменшити атмосферний опір під час підйому. Якби вежа могла б дозволити пройти весь шлях до геосинхронної орбіти, що приблизно на висоті 36,000 км, або 22,369 миль, об'єкти випущені з такої висоти могли б залишати її з при мінімальній потужності і знаходилися б на круговій орбіті. Концепція про структурую яка б сягала геосинхронної орбіти вперше була запропонована Костянтином Ціолковським.[6] Оригінальна ідея висловлена Ціолковським передбачала компресійну структуру. Було доведено, що побудова такої компресійної структури від Землі є нереалістичною задачею і не існувало матеріалу, який би забезпечив достатню міцність аби забезпечити такий тиск і втримати таку структуру в зазначених умовах.[7] Інші ідеї пропонують використовувати дуже високі компресійні вежі аби зменшити вимоги до ракетоносіїв. Апарат піднімається по вежі, яка може здійматися над атмосферою і запускається із верхньої частини. Вежа такої висоти, яка сягає ближніх космічних висот в 20 км (12 миля) була запропонована декількома дослідниками.[8][9]

Висота обмежується матеріалами, якщо вежа звужується допустимі більш високі структури (якщо верхня частина вужча за нижню), але при доступних техніках будування, вартість збільшується експоненційно із збільшенням висоти конструкції.

Висота природних гір сягає 9 км. Станом на 2013, найвищою штучною спорудою є Бурдж Халіфа, що заввишки в 829.8 м. Вежа або інший висотний об'єкт міг би бути компонентом системи запуску, наприклад, базовою станцією для космічного ліфту або опорною конструкцією для дистальної частини електромагнітної катапульти або «ствола» космічної гармати.

Розтяжні структури

Обертові і не обертові системи skyhook на орбіті
Космічний ліфт складався б з кабелю прив'язаного до поверхні Землі і сягав би космосу.

Розтяжні структури для безракетного запуску пропонуються у вигляді довгих, дуже міцних тросів (космічна прив'язь — англ. Space tether) для запуску корисного навантаження у космос. Троси можуть використовуватися для одноразової зміни орбіти в космосі.

Орбітальний трос може бути жорстко закріпленим («космічним гачком») або обертатися. Вони можуть створюватися (в теорії) для підняття корисного навантаження, коли воно стаціонарне або гіперзвукове (має велику але не орбітальну швидкість).

Ендо-атмосферні троси можуть використовуватися аби передати кінетичну (енергію і момент) від великого звичайного літака (надзвукового) або іншої енергіях руху до менших аеродинамічних засобів, розганяючи їх до гіперзвукових швидкостей без використання екзотичних ракетних тягових систем.

Skyhook

Сюди перенаправляється запит «Skyhook». На цю тему потрібна окрема стаття.

Skyhook це теоретичний клас структур орбітальної тросової тяги, що призначені підіймати вантажі на великі висоти і швидкості.[10][11] Пропозиції щодо застосування систем Skyhooks передбачають створення тросів, які рухаються на гіперзвуковій швидкості для захоплення навантаження на великій швидкості або літаків на великій висоті і доставлення їх на орбіту.[12]

Космічний ліфт

Докладніше: Космічний ліфт

Космічний ліфт це запропонований тип космічною транспортної системи.[13] Її основним компонентом є кабель подібний до стрічки прикріпленій до поверхні і протяжний у космос на відстань, що сягає геосинхронної орбіти. При обертанні планети, відцентрова сила у верхньому кінці тросу протидіє гравітації і тримає кабель в натягнутому стані. Транспортний засіб таким чином може здійматися по кабелю і діставатися орбіти без використання ракетоносія.

Такий кабель може бути виконаний із будь-якого матеріалу який здатний підтримувати себе під натягом і при звуженні діаметру кабелю при наближенні до поверхні Землі. На Землі, з її відносно щільною атмосферою, сучасні технології не дозволяють створити такий матеріал для тросу, який був би достатньо міцним і легким. Із доступними матеріалами, співвідношення конусності було б дуже великим, що б збільшило загальну масу до великих значень, і зробило б такі матеріали фінансово не здійсненними. Однак, недавні концепції космічних елеваторів пропонують використовувати вуглецеві нанотрубки або нанотрубки нітриду бору як основні матеріали для конструкції троса. Вони мають високу встановлену міцність в порівнянні до їх лінійної густини. Вони дають надію, що космічний ліфт із основою на Землі може бути здійсненним.[14]

Динамічні структури

Космічний фонтан

Дизайн космічного фонтану.
Докладніше: Космічний фонтан

Космічний фонтан це запропонована форма космічного ліфту, яка не потребує аби конструкція знаходилася на геосинхронній орбіті, і не покладається в своїй основі на міцність для опори. На відміну від оригінального дизайну космічного ліфту (прив'язаного супутника), космічний фонтан це надзвичайно висока вежа, що тягнеться в гору від поверхні Землі. Оскільки така висока вежа не може підтримувати власну вагу із використанням традиційних матеріалів планується що ця вага буде підтримуватися наступним чином: усередині вежа буде порожня, всередині цієї порожнини знаходяться спеціальне гранульована речовина. Це речовина, після передачі їй кінетичної енергії, швидко рухається вгору від нижньої частини башти і передає цю енергію у верхній частині, після чого під впливом сили тяжіння падає назад, це буде утримувати башту від падіння.

Орбітальне кільце

Орбітальне кільце.
Докладніше: Орбітальне кільце

Орбітальне кільце — концепція космічного ліфту, який складається з кільця, розташованого на низькій орбіті Землі, яке обертається трохи швидше орбітальної швидкості, і закріплюється до землі фіксованими прив'язками.

Перший дизайн орбітального кільця був запропонований A. Юницьким в 1982[15].

В 1982 Пол Бірш JBIS розробив проект[16] системи орбітального кільця, кабелю, який розміщується довкола низької орбіти Землі, і обертається на швидкості трохи більшій за орбітальну. Не на орбіті, а поверх цього кільця, електромагнітним способом на надпровідних магнітах підтримуються кільцеві станції, які залишаються на одному місці над заданими точками на Землі. Вниз від цих станцій підвішені космічні ліфти зроблені із кабелів із високим співвідношенням міцності до маси. Бірш стверджував, що кільцеві станції, разом із закріпленими тросами, можуть прискорювати орбітальне кільце в східному напрямку, змушуючи його здійснювати прецесію довкола Землі. Якби було можливим зробити частоту прецесії достатньо великою — раз на день, із частотою обертання Землі — кільце буде «геостаціонарним» не потребуючи при тому розташовуватися на нормальній геостаціонарній висоті або навіть на екваторіальній площині.

Пускова петля

Пускова петля (не в масштабі). Червона лінія — власне петля, блакитні лінії — стабілізаційні троси.
Докладніше: Пускова петля

Запуск метанням

За допомогою різного виду метальних пускових установок, пускова система надає великої швидкості на або близько рівня землі. Для того щоб досягти орбіти, снаряду необхідно надати достатньо додаткової швидкості аби проштовхнути його через атмосферу, якщо він не містить додаткової рушійної системи (такої як ракета).

Електромагнітне прискорення

В електричних системах запуску використовується електромагнітна катапульта, рейкотрони, і гармати Гауса. Всі ці системи використовують ідею стаціонарної пускової доріжки, в якій використовується деякий різновид лінійного електричного двигуна для прискорення снаряда.

Повітряний старт

Докладніше: Повітряний старт

При повітряному старті, літак носій доставляє космічний корабель на велику висоту і прискорює його перед звільненням. Ця техніка була використана на суборбітальних кораблях X-15 і SpaceshipOne, і для запуску орбітального ракетоносія Пегас.

Одним із недоліків є те, що літак носій мусить бути досить великим, а відділення у повітряному потоці на надзвукових швидкостях ніколи до цього не демонструвалося.

Орбітальний літак

Докладніше: Орбітальний літак
Boeing X-43 із закріпленим знизу двигуном scramjet.

Орбітальний літак це повітряний апарат розроблений для проходження краю космосу. Він поєднує в собі властивості літака із деякими властивостями космічного корабля. Зазвичай, це форма космічного корабля обладнаного аеродинамічними поверхнями, одним або декількома ракетними двигунами, і іноді додатковим повітряно-реактивним двигуном.

Перші орбітальні літаки створювалися для дослідження гіперзвукового польоту (наприклад, X-15).[17]

Примітки

  1. ↑ No Rockets? No Problem!. Popular Mechanics (англ.). 5 жовтня 2010. Архів оригіналу за 20 січня 2019. Процитовано 23 січня 2017.
  2. ↑ George Dvorsky, How Humanity Will Conquer Space Without Rockets [Архівовано 6 грудня 2015 у Wayback Machine.], io9 Dec. 30, 2014 (accessed Jan 3 2015).
  3. ↑ A Fresh Look at Space Solar Power: New Architectures, Concepts, and Technologies. John C. Mankins. International Astronautical Federation IAF-97-R.2.03. 12 pages (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 26 жовтня 2017. Процитовано 8 травня 2017. [Архівовано 2017-10-26 у Wayback Machine.]
  4. ↑ Robert M. Zubrin (Pioneer Astronautics); Christopher P. McKay. NASA Ames Research Center (c. 1993). Technological Requirements for Terraforming Mars. Архів оригіналу за 1 лютого 2016. Процитовано 8 травня 2017.
  5. ↑ Kenneth Gatland. The Illustrated Encyclopedia of Space Technology.
  6. ↑ Hirschfeld, Bob (31 січня 2002). Space Elevator Gets Lift. TechTV. G4 Media, Inc. Архів оригіналу за 8 червня 2005. Процитовано 13 вересня 2007. The concept was first described in 1895 by Russian author K. E. Tsiolkovsky in his "Speculations about Earth and Sky and on Vesta".
  7. ↑ Landis, Geoffrey A. & Cafarelli, Craig (1999). Presented as paper IAF-95-V.4.07, 46th International Astronautics Federation Congress, Oslo Norway, October 2–6, 1995. The Tsiolkovski Tower Reexamined. Journal of the British Interplanetary Society. 52: 175—180. Bibcode:1999JBIS...52..175L.
  8. ↑ Landis, Geoffrey, "Compression Structures for Earth Launch, " 7th Advanced Space Propulsion Workshop, Jet Propulsion Laboratory, April 9–11, 1996; also paper AIAA-98-3737 [Архівовано 24 грудня 2018 у Wayback Machine.], 24th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 1998.
  9. ↑ Hjelmstad, Keith, «Structural Design of the Tall Tower» [Архівовано 4 вересня 2015 у Wayback Machine.], Hieroglyph, 11/30/2013. (retrieved 1 Sept 2015)
  10. ↑ Smitherman, D. V., «Space Elevators, An Advanced Earth-Space Infrastructure for the New Millennium», NASA/CP-2000-210429 [1]
  11. ↑ Sarmont, E., «Affordable to the Individual Spaceflight», accessed Feb. 6, 2014 [2]
  12. ↑ Hypersonic Airplane Space Tether Orbital Launch (HASTOL) System: Interim Study Results (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 27 квітня 2016. Процитовано 21 лютого 2019.
  13. ↑ What is a Space Elevator?. Архів оригіналу за 18 грудня 2013. Процитовано 8 травня 2017. [Архівовано 2017-03-26 у Wayback Machine.]
  14. ↑ Edwards, Bradley Carl. The NIAC Space Elevator Program [Архівовано 24 грудня 2018 у Wayback Machine.]. NASA Institute for Advanced Concepts
  15. ↑ A. Yunitskii, «Общепланетное транспортное средство», по материалам журнала "Техника молодежи", no. 6, 1982 (рос.). МЫ ПОСТРОИМ ЛЕСТНИЦУ ДО ЗВЕЗД... [Архівовано 2005-04-16 у Wayback Machine.]; pictures: www.ipu.ru/stran/bod/ing/soviet_ris.htm[недоступне посилання з лютого 2019].
  16. ↑ «Orbital Ring Systems and Jacob's Ladders — I—III». Архів оригіналу за 28 лютого 2001. Процитовано 8 травня 2017.
  17. ↑ Käsmann, Ferdinand C. W. (1999). Weltrekord-Flugzeuge [World Speed Record Aircraft] — Die schnellsten Jets der Welt (German) . Kolpingring, Germany: Aviatic Verlag. с. 105. ISBN 3-925505-26-1.

Посилання

Read other articles:

Kepresidenan Sementara Soeharto

Suharto Kepresidenan Sementara Suharto berlangsung menyusul Transisi ke Orde Baru. Ketika itu Jenderal Suharto menjadi Presiden meskipun secara sementara. Masa ini berlangsung sejak 12 Maret 1967 sampai 27 Maret 1968 ketika Jenderal Suharto kemudian secara resmi terpilih sebagai Presiden Republik Indonesia. Pemilihan Presiden Sementara Pada Februari 1967, Presiden Sukarno menyadari bahwa karier politiknya sudah berakhir. Pada 7 Februari, ia mengirim surat kepada Jenderal Suharto mengatakan ba...

 

ISTJ (album)

ISTJAlbum studio karya NCT DreamDirilis17 Juli 2023 (2023-07-17)BahasaKoreaLabel SM Kakao Kronologi NCT Dream Candy(2022) ISTJ(2023) Kronologi NCT Perfume(2023) ISTJ(2023) Singel dalam album ISTJ Broken MelodiesDirilis: 19 Juni 2023 ISTJDirilis: 17 Juli 2023 ISTJ adalah album studio ketiga dari grup vokal pria Korea Selatan NCT Dream. Album ini akan dirilis pada tanggal 17 Juli 2023, oleh SM Entertainment melalui Kakao Entertainment, album ini terdiri dari 10 lagu dengan singel pendu...

 

Leith

Leith bahasa Gaelik Skotlandia: Lìte Pemandangan Leith dan Firth of Forth Population 50,030 (2011) Wilayah dewan City of Edinburgh Wilayah keletnanan Edinburgh Negara konstituen Skotlandia Negara berdaulat Britania Raya Kota pos EDINBURGH Distrik kode pos EH6 Kode telepon 0131 Polisi Lothian and Borders Pemadam kebakaran Lothian and Borders Ambulans Scottish Parlemen UE Skotlandia Parlemen Britania Edinburgh North dan Leith Parlemen Skot...

Black Lives Matter street mural (Cincinnati)

Mural in Cincinnati, Ohio, U.S. Black Lives Matter street muralThe mural in June 2020Year2020 (2020)LocationCincinnati, Ohio, United StatesCoordinates39°06′16″N 84°31′08″W / 39.1044°N 84.5188°W / 39.1044; -84.5188 A Black Lives Matter street mural has been painted in Cincinnati, in the U.S. state of Ohio.[1] The mural appears on Plum Street between Eighth and Ninth streets.[2] History Black Art Speaks, ArtsWave, and ArtWorks painted the...

 

Lam luang

Music genre developed in Laos This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Lam luang – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (May 2022) (Learn how and when to remove this template message) Lao morlam musicians Lam Lueang or Lam Lüang is a musical genre developed in Laos. Inspired by Thai music, it ...

 

نيكي جيوفاني

نيكي جيوفاني   معلومات شخصية الميلاد 7 يونيو 1943 (81 سنة)[1][2][3][4]  نوكسفيل[5]  مواطنة الولايات المتحدة  العرق أمريكية أفريقية[6][7][8]  الحياة العملية المدرسة الأم جامعة فيسك  [لغات أخرى]‏[5]جامعة بنسيلفانيا[5]جامعة كولو...

LNWR Lady of the Lake class

Lady of the Lake Class or Problem Class[1]No. 531 Lady of the Lake in photographic grey liveryType and originPower typeSteamDesignerJohn RamsbottomBuilderCrewe WorksBuild date1859–1865Total produced60Rebuild date1873 (cab added, black livery)1879-83 (re-boilering)1895-97 (extensive rebuild)SpecificationsConfiguration:​ • Whyte2-2-2 • UIC1A1 n2Gauge4 ft 8+1⁄2 in (1,435 mm)Leading dia.3 ft 6 in (1.067 m)[2 ...

 

KXMA-TV

CW/CBS affiliate in Dickinson, North Dakota KXMA-TVSemi-satellite of KXMB-DT2,Bismarck, North DakotaDickinson, North DakotaUnited StatesChannelsDigital: 19 (UHF)Virtual: 2BrandingDakota's CW 2 (general)KXMA CBS 2 (DT2)KX Television (regional)KX News (newscasts)ProgrammingNetworkKX TelevisionAffiliations2.1: CW+2.2: CBSfor others, see § SubchannelsOwnershipOwnerNexstar Media Group(Nexstar Media Inc.)Sister stationsKXMB-TV, KXMC-TV, KXMD-TVHistoryFirst air dateOctober 15, 1956 (6...

 

Hr2-kultur

You can help expand this article with text translated from the corresponding article in German. (August 2023) Click [show] for important translation instructions. Machine translation, like DeepL or Google Translate, is a useful starting point for translations, but translators must revise errors as necessary and confirm that the translation is accurate, rather than simply copy-pasting machine-translated text into the English Wikipedia. Consider adding a topic to this template: there are a...

Anna Calemme

Anna CalemmeAnna Calemme in concerto sull'isolotto di San Martino Nazionalità Italia GenerePopCanzone napoletana Periodo di attività musicale1982 – in attività Album pubblicati3 Studio3 Sito ufficiale Modifica dati su Wikidata · Manuale Anna Calemme (Napoli, 17 luglio 1963) è una cantautrice italiana specializzata nel repertorio della canzone napoletana. Indice 1 Biografia 2 Discografia 3 Note 4 Collegamenti esterni Biografia A 15 anni dopo essere entrata c...

 

E come Extinzione

Questa voce o sezione sull'argomento Marvel Comics non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. E come Extinzionefumetto Disegni di Frank Quitely Titolo orig.E is for Extinction Lingua orig.inglese PaeseStati Uniti TestiGrant Morrison DisegniFrank Quitely EditoreMarvel Comics Collana 1ª...

 

Marcellin Boule

Pour les articles homonymes, voir Boule. Marcellin BouleBuste de Marcellin Boule à la bibliothèque de l'Institut de paléontologie humaine.FonctionsDirecteurInstitut de paléontologie humaine1910-1939Henri Victor ValloisPrésident de la Société géologique de France1903Émile HaugPierre TermierProfesseur d'université (d)Muséum national d'histoire naturelle1902-1936Albert GaudryCamille ArambourgStagiaireMuséum national d'histoire naturelle1890-1892Chargé de cours (en)Université de Cl...

William Burke, 7th Earl of Clanricarde

Irish peer (died 1687) William BurkeEarl of ClanricardeArms of de Burgh/Burke of Clanricarde[a]Tenure1666–1687PredecessorRichard, 6th Earl of ClanricardeSuccessorRichard, 8th Earl of ClanricardeDied1687Spouse(s)1. Lettice Shirley2. Helen MacCartyIssueDetailRichard, John, & othersFatherWilliam BurkeMotherJoan O'Shaugnessy William Burke, 7th Earl of Clanricarde, PC (Ire) (English: /klænˈrɪkɑːrd/; klan-RIK-ard; died 1687), was an Irish peer who fought in his youth together wit...

 

Trarza Region

Region of Mauritania Region of MauritaniaTrarza ولاية الترارزةRegion of MauritaniaRosso TownMap of Mauritania showing Trarza RegionCoordinates: 17°59′N 14°44′W / 17.983°N 14.733°W / 17.983; -14.733Country MauritaniaDepartmentsBoutilimit, Keur Massene, Mederdra, Ouad Naga, R'Kiz, RossoCapitalRossoArea • Total67,800 km2 (26,200 sq mi)Population (2013)[1] • Total272,773 • Density4.0/...

 

Henning Frederik Feilberg

Henning Frederik Feilberg Henning Frederik Feilberg (6 August 1831 in Hillerød – 8 October 1921 in Askov), was a Danish pastor, author and folklorist. His research and publications represent significant contributions to the field of Danish folklore. Biography Feilberg moved with his family to southern Jutland as a small child, later becoming a pastor there, following in his father's footsteps. In 1856, his interest in philology and folklore was encouraged by the time he spent working as a ...

Algeria Quran

Quranic manuscript This article is about Quran. For other uses, see Quran (disambiguation). Algeria Quran The front (first) page of Algeria QuranOriginal titleمصحف الجزائرIllustratorMohamed Cherifi [ar]LanguageArabicGenreQuranic Mus'hafPublisherSNED, ENAGPublication date1979Publication placeAlgeriaPages607 (first edition) The Algeria Quran is a Quranic manuscript (mus'haf) written in Algeria with the Kufic script,[1] written according to the Warsh recitati...

 

Asamblea de Mayo

La Asamblea de Mayo de 1848 en Sremski Karlovci Asamblea de Mayo (en serbio: Мајска скупштина) fue la asamblea nacional de los serbios del Imperio austriaco, celebrada los días 1 y 3 de mayo de 1848 en Sremski Karlovci, durante la cual los serbios proclamaron la Voivodina serbia autónoma. Esta acción fue reconocida posteriormente por la autoridad suprema austriaca en Viena. La Asamblea de Mayo formó parte de las Revoluciones Europeas de 1848.[1]​ Las decisiones de la ...

 

国家総動員法

この記事は特に記述がない限り、日本国内の法令について解説しています。また最新の法令改正を反映していない場合があります。 ご自身が現実に遭遇した事件については法律関連の専門家にご相談ください。免責事項もお読みください。 国家総動員法 日本の法令法令番号 昭和13年法律第55号種類 行政手続法効力 廃止[1]成立 1938年3月24日公布 1938年4月1日施行 1938...

Terutroban

Chemical compound TerutrobanClinical dataRoutes ofadministrationOralATC codenoneLegal statusLegal status Investigational Pharmacokinetic dataElimination half-life6–10 hoursIdentifiers IUPAC name 3-((6R)-6-{[(4-Chlorophenyl)sulfonyl]amido}-2-methyl-5,6,7,8-tetrahydronaphthalen-1-yl]propanoic acid CAS Number165538-40-9 N 609340-89-8 (sodium salt)PubChem CID9938840ChemSpider8114465 NUNIIA6WX9391D8ECHA InfoCard100.107.361 Chemical and physical dataFormulaC20H22ClNO4SMolar mass407.91&#...

 

1968 United States Senate election in Missouri

1968 United States Senate election in Missouri ← 1962 November 5, 1968 1974 →   Nominee Thomas Eagleton Thomas B. Curtis Party Democratic Republican Popular vote 887,414 850,544 Percentage 51.06% 48.94% County resultsEagleton:      50–60%      60–70%Curtis:      50–60%      60–70%      70–80% U.S. senator before election Edward...