Es sind teilweise dieselben Probleme wie beim Startproblem. Wenn Sie mehr Treibstoff in die Treibstofftanks der Raketen einfüllen, erhöhen Sie die Masse. Um diesen Kraftstoff anzuheben, müssen Sie etwas mehr Kraftstoff hinzufügen, um diesen Kraftstoff anzuheben, und so weiter und so fort.
Ein ähnliches Problem besteht beim aktuellen Antriebssystem der Sonden, aber bevor ich darauf eingehe Ich werde (sehr kurz) das Reisen im Weltraum erklären, damit wir das Problem verstehen können.
Reisen im Weltraum (vorausgesetzt, wir reisen in einer geraden Linie)
Reisen im Weltraum sind nicht dasselbe wie Reisen an Land. Reisen an Land erfordern das ständige Verbrennen von Kraftstoff, um die durch Reibung, Luftwiderstand usw. verlorene Geschwindigkeit ersetzen zu können.
Reisen im Weltraum funktionieren nicht auf die gleiche Weise, es ist keine Konstante erforderlich Beim Brennen müssen Sie genug Kraftstoff verbrennen, um die Masse auf diese Anfangsgeschwindigkeit zu bringen, und dann genug, um rückwärts zu brennen und sich am Ziel zu verlangsamen.
(Das ist nicht halb und halb, es erfordert mehr verbrannten Kraftstoff zum Beschleunigen als zum Verlangsamen, da der verlangsamte Teil weniger Masse hat, weil wir den verlorenen Kraftstoff, der zum Beschleunigen im ersten Teil verbrannt wird, diskontieren können Ort.)
Zurück zum Problem
Ok, damit wir einfach mehr Kraftstoff zu den Sonden hinzufügen können, aber dann wir Wenn Sie auf das gleiche Problem wie beim Start stoßen, wird durch Hinzufügen von zusätzlichem Kraftstoff zusätzliche Masse hinzugefügt, für deren Verbrennung zusätzlicher Kraftstoff erforderlich ist, um die erhöhte Masse auf die von uns gewünschten Geschwindigkeiten zu bringen.
Also wirklich was Wir wollen eine andere Antriebsmethode als den bestehenden flüssigen und festen Prozess.
Wie Sie hier sehen können, hat die NASA bereits einige alternative Ideen, die sie für den Antrieb ausprobieren möchten. Ich werde sie unten kurz behandeln, falls der Link stirbt.
Kernwärmeantrieb
Kernwärmeantrieb - Erhitzt eine Flüssigkeit, normalerweise Wasserstoff, in einem Hochtemperaturkern Reaktor, der Schub erzeugt, um die Rakete im Weltraum zu bewegen
Die NASA erwartet, dass diese Art von Antriebssystem viel leichter und effizienter ist, um Schiffe im Weltraum anzutreiben.
Jeder Silberstreifen hat jedoch eine Wolke, und dies ist keine Ausnahme. Was uns derzeit bei der Verwendung dieses Systems im Wege steht, ist die extreme Schwierigkeit, Wasserstoff in flüssiger Form zu halten.
Wie Sie hier sehen können, muss Wasserstoff bei 20 Kelvin gehalten werden, um in flüssiger Form zu bleiben. Dies bringt viele technische Herausforderungen mit sich, zuerst um die Temperatur auf ein solches Niveau zu senken, dann wieder, wenn versucht wird, zu verhindern, dass sich der flüssige Kraftstoff von den hohen Temperaturen des Abgases erwärmt!
Und täuschen Sie sich nicht, Die technischen Probleme bei der Verwendung von flüssigem Wasserstoff liegen nicht im Mangel an Versuchen. Tatsächlich gibt es die Idee, flüssigen Wasserstoff als Kraftstoff zu verwenden, seit mindestens den 1950er Jahren!
Antrieb auf Plasmabasis
Die NASA untersucht auch ein plasmabasiertes Antriebssystem namens Projekt VASIMR.
Die Idee ist, einen Kernreaktor (wieder) und Wasserstoff (wieder) zu verwenden, um Wasserstoff und Explosion zu ionisieren Dies geschieht natürlich durch eine magnetische Düse.
Natürlich ist dies eine sehr technische Herausforderung, aber es gibt auch das Problem, dass das Plasma von der Hardware des Schiffes magnetisch abgeschirmt werden muss, oder es verursacht Elektrodenerosion in den Motoren selbst.
(Entschuldigen Sie meine mangelnden Kenntnisse der Physik darüber, wie dieses Bit tatsächlich funktioniert.)
Ganz zu schweigen davon, dass Sie auch Energie benötigen würden, um die Kernreaktoren in jedem Design anzutreiben.
Fazit
Wir verwenden also wirklich Antriebssysteme auf chemischer Basis, da die Alternativen technologisch teuer und schwierig sind. Wir werden uns bemühen, die chemischen Antriebssysteme aufgrund des sich vermehrenden Kraftstoffproblems stärker anzutreiben (es sei denn, wir finden effizientere Kraftstoffe). Aber das größte Problem ist nicht so sehr der Antrieb, sondern die Entfernung!
Zum Beispiel umkreist uns die Raumstation derzeit mit ungefähr 18.000 Meilen pro Stunde und umkreist die Erde alle 90 Minuten.
Das Apollo-Raumschiff, das zum Mond flog, bewegte sich schneller als das, mit 24.000 Meilen pro Stunde. Diese Geschwindigkeit ist für Reisen auf der Erde unvorstellbar und hunderte Male schneller als jeder Jet.
Mein Argument beruht also wirklich auf diesen Punkten, dem Kraftstoffproblem, dem Mangel an einfachen Alternativen, den Kraftstoffkosten und der Entfernung.