Rymduppskjutning utan raket ( non-rocket space launch , NRS) är en rymduppskjutning, eller en metod för uppskjutning i omloppsbana, där en del eller all nödvändig hastighet och höjd uppnås utan hjälp av traditionella raketer som skjuts upp från jordens yta. Många alternativ till raketer har föreslagits. I vissa system som raket slädaroch luftuppskjutning deltar raketen i att nå omloppsbana men slås på efter att ha nått en viss initial höjd eller hastighet på annat sätt.
I kostnaden för rymdprojekt är transport till omloppsbana en betydande del av budgeten; om det kan göras mer effektivt kommer den totala kostnaden för rymdfärd att minska kraftigt. Idag sträcker sig kostnaden för att skjuta upp ett kilo användbar massa från jorden till en låg referensbana med västerländska raketer från $10 000 till $25 000 [1] , men vissa länder subventionerar uppskjutningar med cirka $4 000. För Angara-A5 är kostnaden för att sjösätta 1 kg last till LEO $2400 [2] .
Eftersom den teoretiskt möjliga lägsta energikostnaden är en storleksordning mindre är en betydande kostnadsreduktion möjlig. Rymdbebyggelse , det vill säga utforskning och kolonisering av rymden , kräver mycket billigare uppskjutningsmetoder, såväl som ett sätt att förhindra allvarlig skada på atmosfären från tusentals, och möjligen miljontals uppskjutningar. En annan fördel kan vara ökad säkerhet och tillförlitlighet vid uppskjutningar, som förutom lägre kostnader skulle bidra till att avlägsna radioaktivt avfall i rymden. Eftersom jordens gravitationsbarriär måste övervinnas, måste fordon använda icke-raketmetoder för att generera framdrivning, såsom jonframdrivning , som har större drivmedelseffektivitet ( specifik impuls ) och större potentiell maximal hastighet än konventionella raketer, men som inte själva kan skjutas upp i rymden . [3]
| Metod [4] | Utgivningsår | Beräknad byggkostnad, miljarder $ [5] | Nyttolast, kg | Beräknad kostnad för att ta med till LEO , $/kg [5] | Kapacitet, ton per år | Teknikberedskapsnivå [6] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Vanlig raket [1] | 118 000 | 3273 | ~ 200 | 9 | ||
| rymdhiss | 2004 | 6,2-40 | ≥ 18 000 | 220-400 | 2000 | 2-4 |
| Hypersonic Orbital Skyhook [7] | 1993 | <1 [8] | 1500 [9] | 30 [10] | 2 | |
| Rotovator[11] | 1977 | 2 | ||||
| HASTOL [12] , [13] | 2000 | 15 000 [14] | 2 | |||
| rymdfontän | ≥ 2 | |||||
| Space Bridge [15] | 1980 | femton | 2*10 11 | <0,05 | 4*10 10 | 2 |
| Startslinga [16] (liten) | 1985 | tio | 5 000 | 300 | 40 000 | ≥2 |
| Startslinga [16] (stor) | 1985 | trettio | 5 000 | 3 | 6 000 000 | ≥ 2 |
| KITE Launcher [17] | 2005 | 2 | ||||
| Rymdspårvagn [18] | 20 [19] | 35 000 | 43 | 150 000 | 2-4 | |
| Elektromagnetisk katapult | fyra | |||||
| Ram accelerator | 2004 | <500 | 6 [20] | |||
| Rymdpistol [21] | 1865 [22] | 0,5 | 450 | 500 | 6 | |
| Slingatron [23] | 100 | 2 | ||||
| orbitalplan | 1992 | 10-15 | 12 000 | 3000 | 7 | |
| lasermotor | ≤4 |
I detta sammanhang betyder termen "statisk" att den strukturella delen av systemet inte har några rörliga delar. Strukturen som helhet, ofta i omloppsbana, rör sig med höga hastigheter, men delar av systemet rör sig inte i förhållande till andra intilliggande delar.
Kompressionsstrukturer för rymduppskjutning utan raket är förslag för att använda långa och mycket starka strukturer, som antennmaster eller konstgjorda berg, över vilka nyttolasten kan lyftas.
Space towerEtt rymdtorn är en struktur som skulle nå yttre rymden. För att undvika behovet av ett fordon som sjösätts med första rymdhastighet, bör tornet höja sig över rymdens kant (över 100 km-märket - Karman Line ), men ett torn med mycket lägre höjd kan minska luftmotståndet vid lyft. Satelliter kan tillfälligt röra sig i elliptiska banor som sjunker till 135 km och lägre, men den orbitala distorsion som orsakar återinträde i atmosfären kommer att vara mycket snabb om inte höjden snarast återställs till hundratals kilometer senare. [24] Om ett torn vid ekvatorn sträcker sig till en geosynkron bana på en höjd av cirka 36 000 km, kan föremål som skjuts upp på den höjden flyga iväg med minimal energi och vara i en cirkulär bana. Ett torn med så extrem höjd kan dock inte tillverkas av material som för närvarande finns på jorden. Dessutom kommer alla lägre flygande satelliter förr eller senare att kollidera med ett sådant torn (eftersom planet för varje satellits omloppsbana nödvändigtvis passerar genom jordens centrum och därför korsar ekvatorns plan) [25] . En skiss av en struktur som når en geosynkron bana föreslogs först av Konstantin Tsiolkovsky , [26] som föreslog en kompressionsstruktur, eller "Tsiolkovsky Tower".
| Raketfri rymduppskjutning | |
|---|---|
| |