Существует ли какая-либо неракетная концепция космического запуска, доступная современной науке о материалах и технологиям?

Предположим на мгновение, что стоимость не будет проблемой ( и никто не принес садовые ножницы ) — можем ли мы построить какую-либо из перечисленных здесь или где-либо еще неракетных систем космического запуска ? Какой из них наименее неосуществим с учетом современных технологий?

В список входят космопланы, которые - в различных формах - были продемонстрированы или разрабатываются. И X-15, и SpaceShipOne были ракетными «самолётами», сбрасываемыми с самолетов-носителей, и оба достигли «космоса» по разным определениям (USAF и линия Кармана). Stratolaunch в настоящее время работает над огромным самолётом-носителем, чтобы сбрасывать с воздуха более традиционные Выглядящий как ракета, Skylon имеет как двигатели SABRE, так и ракетные двигатели, и различные проекты правительства США (Национальный аэрокосмический самолет и т. д.) разработали некоторые технологии. Это кажется наиболее достижимым.
en.wikipedia.org/wiki/Non-rocket_spacelaunch — моя любимая вики-страница, связанная с этим (судя по возрасту вопроса, возможно, под влиянием этого: P)

Ответы (5)

Легкая газовая пушка, стреляющая усиленным ускорителем G-force, кажется лучшим выбором для подъема некоторых видов полезной нагрузки. Джон Хантер сделал презентацию о состоянии этой технологии на конгрессе Icarus Interstellar Starship этим летом в Далласе:

Концепция Хантера предусматривала запуск снарядов, запускающих ракету вблизи вершины баллистической траектории, чтобы достичь НОО. Его полезной нагрузкой было топливо, которое нужно было собирать на орбите и хранить на орбитальных «заправочных станциях». Он создал компанию для коммерческой разработки Quicklaunch (теперь она называется TekLaunch), но, по-видимому, партнеры вытеснили его.

См. также вики для Джона Хантера (ученый) , SHARP (исследовательский проект Хантера в LLNL) и Quicklaunch .

У Джона Хантера есть и другие разговоры в Интернете многолетней давности. Сайт Quicklaunch закрылся, и многие люди восприняли это как завершение проекта. Сообщение, которое вы разместили, похоже, совсем недавно, так что для меня это интересная новая информация. Кажется, что команда легкого газового оружия все еще выступает за это.
На teklaunch.com появилась новая заготовка . Я предполагаю, что отсутствие присутствия компании в Интернете каким-то образом связано с обстоятельствами (мне неизвестными), при которых Хантер был уволен.

Ядерный импульсный двигатель, он же Орион. Мало кто сомневается, что это сработает. Ограничения не технологические, а тот факт, что разгон Ориона означает взрыв множества атомных бомб в атмосфере.

Если вы принимаете запуски с других тел, то массовый двигатель - лучший ответ. Вы можете сделать трек сколь угодно длинным. Много лет назад по телевизору я видел один, который мог разогнать снаряд до 100 миль в час за шесть футов. Если я правильно понимаю математику, это означает, что вы можете легко масштабировать ее до космической скорости Луны с помощью гусеницы длиной 3,2 мили. Пробивать атмосферу - совсем другое дело, а трасса длиной в несколько сотен миль может безопасно разогнать космонавта до космической скорости Земли, он не выдержит проход через атмосферу, и капсула все равно упадет обратно из-за сопротивления.

почему орион не ракета? Движущая сила не химическая, но кроме этого я не вижу принципиальной разницы.
@mart Раздел 5.4 в списке, на который указывает вопрос, - это Орион.
вы правы, но странно, что это так.
Я не согласен с вашим утверждением. Орион был отключен до того, как можно было протестировать пластину толкателя. Так и не было установлено, можно ли построить что-либо, способное противостоять повторным взрывам плазмы. Даже если можно было бы избежать расщепления (ударные волны сбрасывают материал с передней стороны пластины), эрозия на поверхности износа никогда не определялась количественно. Насколько мне известно, он никогда не моделировался на компьютере в деталях. Даже в книге Джорджа Дайсона цитируется инженер, говорящий, что он ожидает, что он распадется.

Роторный вращающийся скайхук находится в пределах наших технологических возможностей - кевларовый трос сможет его выдержать.

Конечно, есть некоторые важные проблемы с концепцией. Помимо того, что это было бы очень дорого построить (хорошие 200-400 км кевларового троса, сформированного так, чтобы он мог выдерживать несколько g и удерживать тонны полезной нагрузки), дорого обслуживать (подвергается значительному атмосферному сопротивлению, нуждается в постоянном движении - хотя доставка топлива уже не является запредельно дорогой); вся идея безумна - конец троса погружается в атмосферу почти вертикально, когда ротоватор "катится" по верхним слоям атмосферы, и идеально синхронизированный самолет приземляется или прицепляет к нему полезную нагрузку прямо в самый последний момент перед тем, как наконечник дергает его вверх и из атмосферы, а затем выпускает на эксцентричную орбитальную траекторию. Так что логистика операции чертовски хитрая - представьте себе сверхзвуковой грузовой самолет,

Я думаю, вы недооцениваете систему, подчеркивая проблему передачи полезной нагрузки. Да, это как банджи-джампер отрывает кусок жвачки от Х-15 на высоте. Тем не менее, мы действительно не отпустили инженеров на проблему. Вероятно, мы могли бы разработать систему гарпун/лебедка, в которой полезная нагрузка стреляет захватом и цепляется за небесный крюк на расстоянии нескольких сотен ярдов, или корабль-носитель направляет полезную нагрузку по баллистической траектории прямо перед тем, как небесный крюк зацепится за нее стропой или захватом. . Это звучит примерно так же невозможно, как Kinetic Kill Vehicle, которые сейчас находятся на уровне TRL9.
@Kengineer: Во IIWW была система восстановления шпионов для восстановления материалов и даже людей (хотя я не уверен, был ли успешно восстановлен какой-либо человек). Низколетящий самолет имеет пару длинных упругих металлических стержней, отходящих по диагонали вниз в форме буквы V, с горизонтально протянутой между концами проволокой. Шпион выпускает воздушный шар с небольшим якорем на веревке с грузом на другом конце веревки (на земле). Самолет должен просто коснуться веревки воздушного шара горизонтальной проволокой. Веревка скользит по проволоке до тех пор, пока якорь не зацепится за нее, зацепив веревку с полезным грузом.
Здесь можно адаптировать. Широкая вилка с концами, соединенными тросом, идущим от ротоватора, полезная нагрузка на длинном тросе позади самолета. Пилоту просто нужно пролететь через «вилку» и дать ей зацепиться за веревку. Фактическая трудность этого предприятия заключается в том, чтобы разместить на НОО несколько сотен тысяч тонн кевлара.

Процитированная вами статья в Википедии излагает ваш ответ в крайнем правом столбце сравнительной таблицы. Уровни технологической готовности варьируются от 2 до 9. Ракеты (проверенная технология) получают 9 баллов. Газовые пушки и пушки HARP продемонстрировали потрясающую начальную скорость и высоту полета снаряда в реальном оборудовании, поэтому они занимают 6 место. Почти все остальное имеет хорошую теоретическую базу, небольшую модели для проверки концепции и несколько очевидных недостатков, но они потребуют значительной дополнительной разработки, поэтому они в основном получают 2 балла. В вашем вопросе есть характер курицы и яйца. Если вы собираетесь инвестировать большие суммы в систему запуска, вам нужно знать, что вы собираетесь запускать. Небольшие пакеты нечувствительных к ускорению материалов, таких как топливо? Газовая пушка или космическая пушка были бы великолепны и уже имеют TRL6. Спутниковые созвездия или подкомпоненты проекта космического строительства? Теперь вам нужна полезная нагрузка в диапазоне от 1 до 20 тонн и ограниченное ускорение. Я большой поклонник Sky Tram и электромагнитного запуска для этого типа полезной нагрузки. Я почти уверен, что мы могли бы адаптировать много полезной нагрузки, чтобы выдержать ускорение запуска ~ 30 g, что открывает дверь для электромагнитной системы запуска длиной порядка 130 км. Если вы хотите перевозить людей в больших количествах или полезные грузы, которые не могут быть рассчитаны на ускорение с высокой гравитацией, тогда вам нужно обратить внимание на космопланы и гибридные системы космопланов/небесных крюков, которые (в целом) перемещают большие полезные грузы осторожно и нечасто. ИМХО. , учитывая несколько десятков миллиардов долларов, большинство систем TRL2 в таблице можно было бы довести до TRL9. Что менее определенно, так это надежность, долговечность,

Если мы построим на орбите небольшой (несколько километров) ускоритель типа Hyperloop и будем использовать «маленький» наземный кусок Hyperloop для вывода самолетов на высоту орбиты (200-300 километров), орбитальная часть Hyperloop будет догонять самолет и увеличивать его скорость до 7-8 километров в секунду. Эта концепция объясняется здесь — http://www.launchplatform.space